發(fā)展高效穩(wěn)定催化體系一直是環(huán)境領(lǐng)域的重點(diǎn)課題,其中圍繞揮發(fā)性有機(jī)物凈化的高活性、高穩(wěn)定性的新型催化劑構(gòu)建對于緩解大氣污染具有重要意義。本文以丙烷完全催化燃燒為模型反應(yīng),針對具有多種晶相結(jié)構(gòu)和可變價(jià)態(tài)的錳氧化物和具有較低Co-O鍵能的鈷氧化物,從催化劑設(shè)計(jì)制備和結(jié)構(gòu)調(diào)控出發(fā),通過改變制備方法、熱處理氣氛和溫度等對材料的物化性質(zhì)進(jìn)行調(diào)控,制備了具有獨(dú)特形貌的錳氧化物和MOFs衍生的鈷氧化物,在丙烷催化完全氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。具體研究內(nèi)容如下:(1)通過水熱法制備了α-MnO₂、β-MnO₂、γ-MnO₂、δ-MnO₂,發(fā)現(xiàn)δ-MnO₂在空氣氣氛中800℃焙燒后仍表現(xiàn)出良好的丙烷催化氧化性能。進(jìn)一步將δ-MnO₂在空氣氣氛中300-900℃焙燒后處理,通過采用不同的表征技術(shù)探究其升溫過程中的物相變化,考察了其對丙烷的催化燃燒性能以及影響催化氧化丙烷性能的原因。結(jié)果表明:δ-MnO₂從室溫升溫至900℃的過程中經(jīng)歷了δ-MnO

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 氧化錳(MnO_x)
    1.3 四氧化三鈷(Co₃O₄)
    1.4 提高催化劑活性和高溫穩(wěn)定性的研究進(jìn)展
        1.4.1 提高催化劑活性
        1.4.2 提高催化劑高溫穩(wěn)定性
    1.5 研究目的及內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料的表征
        2.2.1 X射線粉末衍射(XRD)
        2.2.2 拉曼表征(Raman)
        2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM/HRTEM)
        2.2.5 熱重-差熱分析(TG-DTA)
        2.2.6 比表面積(BET)
        2.2.7 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.8 氫氣-程序升溫還原(H₂-TPR)
        2.2.9 氧氣-程序升溫脫附(O₂-TPD)
    2.3 材料的活性評價(jià)
第三章 高效二氧化錳的設(shè)計(jì)制備及其對丙烷催化燃燒性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 催化劑制備
        3.2.2 催化劑表征及活性測試
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 篩選
        3.3.2 X射線衍射
        3.3.3 拉曼光譜
        3.3.4 掃描電鏡/比表面積
        3.3.5 X射線光電子能譜
        3.3.6 氫氣-程序升溫還原
        3.3.7 氧氣-程序升溫脫附
        3.3.8 活性評價(jià)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 高效鈷氧化物/碳納米管的制備及其對丙烷催化燃燒性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 Zif-67 前驅(qū)體的制備
        4.2.2 以CTAB模板劑調(diào)控的Zif-67 前驅(qū)體的制備
        4.2.3 鈷氧化物@碳納米管(CCC-800H系列)催化劑的制備
        4.2.4 催化劑表征及活性測試
    4.3 結(jié)果和分析
        4.3.1 TG表征
        4.3.2 X射線衍射
        4.3.3 拉曼光譜
        4.3.4 掃描電鏡
        4.3.5 透射電鏡
        4.3.6 比表面積
        4.3.7 X射線光電子能譜
        4.3.8 氫氣-程序升溫還原
        4.3.9 活性評價(jià)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鈷氧化物@二氧化硅的制備及其對丙烷催化燃燒性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 前驅(qū)體Zif-67@SiO₂ 的制備
        5.2.2 CS-600H-TA(CS-600H系列)的制備
        5.2.3 CS-600N-300A的制備
        5.2.4 催化劑表征及活性測試
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 TG表征
        5.3.2 X射線衍射
        5.3.3 掃描電鏡/透射電鏡/比表面積
        5.3.4 X射線光電子能譜
        5.3.5 氫氣-程序升溫還原
        5.3.6 活性評價(jià)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號：3871420