生物质衍生的碳材料在多相催化反应与储能方向的应用

发布时间：2024-04-07 21:41

　　生物质基碳材料作为一种环境友好型材料,具有低成本、可再生、产量高、来源广和活性高等众多优点,因而受到了广泛研究并得到了迅速地发展。近几年来,生物质基碳材料因其优异的特性被广泛地应用于催化领域和电化学领域,因此对生物质基碳材料的研究具有十分重要的意义。本论文中分别以纤维素和甲壳素为生物质原料制备出不同的生物质基纳米碳材料,应用于多相催化领域和超级电容器方面,展现出较高的催化活性及优异的电化学性能。主要研究结果如下:(1)发展了一种以硼酸和纤维素为原料制备的硼氧共掺杂碳材料(B-C),该材料在催化苄胺氧化偶联反应中表现出较优异的催化反应活性和产物选择性(conversion:94%,selectivity:100%),利用XRD、Raman、TEM、XPS和DFT计算等表征方法,研究了B-C催化苄胺氧化偶联反应机理以及活性中心,确定了CBO₂催化活性中心上B原子和O原子的协同作用。(2)利用甲壳素碳化后得到的含氮碳材料为载体,采用浸渍法制备了负载型非贵金属纳米合金催化剂(Co₈Ni₂/NC),在香草醛加氢脱氧反应中表现出较高...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1生物质热降解生成生物质碳材料

河北大学硕士学位论文2图1-1生物质热降解生成生物质碳材料生物质基碳材料因其较高的催化活性，不但参与催化多相催化反应，而且在电化学催化方面也有着广泛的应用。楼雄文等人开发了一种双模板的方法来制备大孔、中孔和微孔共存的多级孔杂原子掺杂碳材料[3]。以Mg5(OH)2(CO3)4/Z....

图1-2由木屑制备的活性碳纤维及其在超级电容器中的应用

第一章绪论3图1-2由木屑制备的活性碳纤维及其在超级电容器中的应用1.2纳米碳材料在多相催化领域的应用1.2.1纳米碳材料作为催化剂催化剂作为促进许多化学反应发生的关键因素，在化学和能量转换过程中起着至关重要的作用。在催化领域中，贵金属催化剂虽然具有高活性和良好的稳定性，但也存在....

图1-3由伯醇和氨为原料合成酰胺的路径

河北大学硕士学位论文4图1-3由伯醇和氨为原料合成酰胺的路径杂原子掺杂组分通过调节碳的电荷分布和产生大量的缺陷位点，从而促进纳米碳材料在苄胺氧化偶联反应体系中的催化活性。赵课题组采用了一种简便、绿色的热处理方法制备了氰基修饰的g-C3N4纳米薄片，在可见光驱动的苄胺氧化偶联反应中....

图1-4氰基修饰的g-C3N4材料制备过程

河北大学硕士学位论文4图1-3由伯醇和氨为原料合成酰胺的路径杂原子掺杂组分通过调节碳的电荷分布和产生大量的缺陷位点，从而促进纳米碳材料在苄胺氧化偶联反应体系中的催化活性。赵课题组采用了一种简便、绿色的热处理方法制备了氰基修饰的g-C3N4纳米薄片，在可见光驱动的苄胺氧化偶联反应中....

本文编号：3948010