金属-二氧化铈异质结的制备与应用研究
发布时间：2023-04-27 02:33
二氧化铈(Ceria,CeO2)作为一种常见的稀土化合物,常以淡黄色或白色粉末的形式存在。CeO2因其独特的电子结构,表现出优异的氧化还原性能及卓越的储氧能力(OSC),因而可称作是太阳能电池以及催化领域的明星材料。迄今为止,CeO2在三元催化剂(TWCs)的应用中已达到市场化、规模化的生产;并且CeO2在燃料电池领域的研究也引起了广泛的关注;更重要的是,由于CeO2结构中的Ce(IV)与Ce(III)之间电子的可逆化传输以及氧化铈本身具有优良的储放氧性能,使其在重整反应、水煤气变换反应(WGSR)、CO优先氧化、有机反应、挥发性有机化合物(VOCs)的氧化、光催化反应等领域成为一大研究热点。由于纳米级别的CeO2具有尺寸小、比表面积大等特点,因而使其表面活性得以大大提升。但是将其应用于催化反应中时,也会因为这些特点而容易发生团聚,进而导致颗粒尺寸增大,影响催化剂的稳定性和使用寿命。要解决这一难题,可对氧化铈进行表面改性,降低CeO2...
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 氧化铈概述
1.2.1 氧化铈(CeO2)
1.2.2 氧化铈的基本性质
1.3 二氧化铈纳米材料的合成
1.3.1 固相法
1.3.2 液相法
1.3.3 气相法
1.4 二氧化铈纳米材料的改性
1.4.1 掺杂
1.4.2 负载金属纳米颗粒(NPs)
1.5 氧化铈基纳米材料的应用
1.6 选题意义及研究内容
第二章 Au-CeO2异质结纳米材料的合成及催化苯甲醇氧化酯化反应研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 化学试剂
2.2.2 实验仪器
2.3 样品制备
2.3.1 水热法合成氧化铈纳米棒前驱体
2.3.2 界面化学反应法制备Au@CeO2异质结材料
2.3.3 浸渍还原法制备Au/CeO2异质结材料
2.4 苯甲醇氧化酯化的催化反应
2.4.1 苯甲醇氧化酯化的反应机理
2.4.2 催化反应实验过程
2.5 样品表征
2.5.1 X射线粉末衍射仪(XRD)
2.5.2 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)
2.5.3 透射电镜表征(TEM、HRTEM)
2.5.4 扫描电子显微镜(SEM)和x射线能谱分析(EDS)
2.5.5 固体紫外可见漫反射(UV-vis DRS)
2.5.6 X射线光电子能(XPS)谱表征
2.6 催化测试结果与讨论
2.6.1 标准曲线的测定
2.6.2 催化反应时间的影响
2.6.3 催化剂负载量对催化反应的影响
2.6.4 催化剂的循环稳定性测试
2.6.5 异质结材料的催化活性寿命测试
2.7 本章小结
第三章 Ag-CeO2异质结纳米材料的合成及光催化降解的应用研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂
3.2.2 实验仪器
3.3 样品制备
3.3.1 界面化学反应法制备Ag@CeO2异质结材料
3.3.2 浸渍还原法制备Ag/CeO2异质结材料
3.4 光催化降解
3.4.1 光降解孔雀石绿(MG)污染物
3.4.2 光降解卡马西平(CBZ)污染物
3.5 样品表征
3.5.1 X射线粉末衍射仪(XRD)
3.5.2 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)
3.5.3 透射电镜表征(TEM、HRTEM)
3.5.4 扫描电子显微镜(SEM)和x射线能谱分析(EDS)
3.5.5 X射线光电子能谱(XPS)表征
3.6 光降解测试
3.6.1 标准曲线的测定
3.6.2 光降解孔雀石绿(MG)
3.6.3 光降解卡马西平(CBZ)
3.6.4 Ag-CeO2 光催化降解有机污染物的机理研究
3.7 本章小结
第四章 Pd-CeO2异质结纳米材料的合成及催化甲醛室温产氢的应用研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 化学试剂
4.2.2 实验仪器
4.3 样品制备
4.3.1 界面化学反应法制备Pd@CeO2异质结材料
4.3.2 浸渍还原法制备Pd/CeO2异质结材料
4.4 甲醛室温制氢
4.4.1 甲醛室温制氢的反应机理
4.4.2 甲醛室温制氢的实验过程
4.5 样品表征
4.5.1 X射线粉末衍射仪(XRD)
4.5.2 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)
4.5.3 透射电镜表征(TEM)
4.5.4 扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)
4.5.5 X射线光电子能谱(XPS)表征
4.6 甲醛室温制氢
4.6.1 初始HCHO浓度对反应速率的影响
4.6.2 初始NaOH浓度对反应速率的影响
4.6.3 温度对反应速率的影响
4.6.4 Pd负载量对反应速率的影响
4.6.5 催化剂的循环稳定性测试
4.6.6 催化剂的催化寿命测试
4.7 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
硕士期间发表的学术论著
致谢
本文编号：3802688
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 氧化铈概述
1.2.1 氧化铈(CeO2)
1.2.2 氧化铈的基本性质
1.3 二氧化铈纳米材料的合成
1.3.1 固相法
1.3.2 液相法
1.3.3 气相法
1.4 二氧化铈纳米材料的改性
1.4.1 掺杂
1.4.2 负载金属纳米颗粒(NPs)
1.5 氧化铈基纳米材料的应用
1.6 选题意义及研究内容
第二章 Au-CeO2异质结纳米材料的合成及催化苯甲醇氧化酯化反应研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 化学试剂
2.2.2 实验仪器
2.3 样品制备
2.3.1 水热法合成氧化铈纳米棒前驱体
2.3.2 界面化学反应法制备Au@CeO2异质结材料
2.3.3 浸渍还原法制备Au/CeO2异质结材料
2.4 苯甲醇氧化酯化的催化反应
2.4.1 苯甲醇氧化酯化的反应机理
2.4.2 催化反应实验过程
2.5 样品表征
2.5.1 X射线粉末衍射仪(XRD)
2.5.2 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)
2.5.3 透射电镜表征(TEM、HRTEM)
2.5.4 扫描电子显微镜(SEM)和x射线能谱分析(EDS)
2.5.5 固体紫外可见漫反射(UV-vis DRS)
2.5.6 X射线光电子能(XPS)谱表征
2.6 催化测试结果与讨论
2.6.1 标准曲线的测定
2.6.2 催化反应时间的影响
2.6.3 催化剂负载量对催化反应的影响
2.6.4 催化剂的循环稳定性测试
2.6.5 异质结材料的催化活性寿命测试
2.7 本章小结
第三章 Ag-CeO2异质结纳米材料的合成及光催化降解的应用研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂
3.2.2 实验仪器
3.3 样品制备
3.3.1 界面化学反应法制备Ag@CeO2异质结材料
3.3.2 浸渍还原法制备Ag/CeO2异质结材料
3.4 光催化降解
3.4.1 光降解孔雀石绿(MG)污染物
3.4.2 光降解卡马西平(CBZ)污染物
3.5 样品表征
3.5.1 X射线粉末衍射仪(XRD)
3.5.2 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)
3.5.3 透射电镜表征(TEM、HRTEM)
3.5.4 扫描电子显微镜(SEM)和x射线能谱分析(EDS)
3.5.5 X射线光电子能谱(XPS)表征
3.6 光降解测试
3.6.1 标准曲线的测定
3.6.2 光降解孔雀石绿(MG)
3.6.3 光降解卡马西平(CBZ)
3.6.4 Ag-CeO2 光催化降解有机污染物的机理研究
3.7 本章小结
第四章 Pd-CeO2异质结纳米材料的合成及催化甲醛室温产氢的应用研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 化学试剂
4.2.2 实验仪器
4.3 样品制备
4.3.1 界面化学反应法制备Pd@CeO2异质结材料
4.3.2 浸渍还原法制备Pd/CeO2异质结材料
4.4 甲醛室温制氢
4.4.1 甲醛室温制氢的反应机理
4.4.2 甲醛室温制氢的实验过程
4.5 样品表征
4.5.1 X射线粉末衍射仪(XRD)
4.5.2 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)
4.5.3 透射电镜表征(TEM)
4.5.4 扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)
4.5.5 X射线光电子能谱(XPS)表征
4.6 甲醛室温制氢
4.6.1 初始HCHO浓度对反应速率的影响
4.6.2 初始NaOH浓度对反应速率的影响
4.6.3 温度对反应速率的影响
4.6.4 Pd负载量对反应速率的影响
4.6.5 催化剂的循环稳定性测试
4.6.6 催化剂的催化寿命测试
4.7 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
硕士期间发表的学术论著
致谢
本文编号：3802688
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