非还原性载体的制备及其CO催化氧化性能研究
发布时间：2021-08-09 21:49
纳米金催化剂拥有优异的CO低温氧化性能,在汽车尾气净化、燃料电池、防毒面具、CO2激光器等方面应用广泛,成为了催化领域的研究热点之一。非还原性载体由于具有较高的比表面积,良好的热稳定性和化学稳定性,成为了金催化剂的重要载体,然而,对于这类载体,仍有两个问题需要解决:其一是发展晶体结构、织构参数、形貌及表面性质可控的载体制备方法;其二是进一步提高非还原性载体负载金的CO催化氧化活性。针对这些问题,本文选择氧化铝和氮化硼两种非还原性载体,调变原料配比、合成方法、焙烧温度等工艺参数,以期实现载体的可控制备,并通过改变助剂种类和引入量来提升相应载体负载金后的催化性能,具体研究内容和结果如下:（1）通过改变载体焙烧温度制备了具有片状结构的氧化铝载体,发现以硝酸铝和碳酸铵为原料,500℃焙烧得到的氧化铝负载3 wt%Au具有最佳的CO催化氧化性能,经还原性气氛预处理后20℃即可实现CO完全转化。这种载体具有较大的比表面积和适当的表面缺陷,能有效锚定金颗粒,催化剂经过500℃空气焙烧仍能在60℃实现CO完全转化。（2）在制备氧化铝的过程中原位引入过渡金属硝酸盐,从而将过渡金属元...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 氧化铝的性质及合成方法
1.1.1 γ-Al_2O_3 的晶体结构
1.1.2 γ-Al_2O_3 的表面性质
1.1.3 γ-Al_2O_3 的合成方法
1.1.4 γ-Al_2O_3 的改性
1.2 氮化硼的性质
1.2.1 h-BN的晶体结构
1.2.2 h-BN的理化性质及应用
1.2.3 h-BN的催化应用
1.3 CO催化氧化
1.3.1 Au催化剂的制备方法
1.3.2 Au催化剂活性的影响因素
1.4 论文选题依据及研究内容
2 实验总述
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 载体材料与催化剂的制备方法
2.3.1 载体氧化铝材料的制备
2.3.2 载体氮化硼材料的制备
2.3.3 负载型纳米金催化剂的制备
2.4 催化剂的表征方法
2.4.1 氮气物理吸附(N_2-Adsorption)
2.4.2 X射线粉末衍射分析(XRD)
2.4.3 电镜分析(TEM)
2.4.4 傅里叶变换红外光谱(FT-IR,In situ DRIFTS)
2.4.5 化学吸附(Chemical adsorption)
2.4.6 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)
2.5 催化剂的性能评价
3 Au/Al_2O_3 催化剂的制备及CO催化氧化性能研究
3.1 引言
3.2 Au/Al_2O_3 催化剂的制备
3.3 Au/Al_2O_3 催化剂的CO氧化性能
3.3.1 载体焙烧温度对CO催化氧化性能的影响
3.3.2 催化剂预处理条件对CO催化氧化性能的影响
3.4 本章小结
4 Au/M_x Al(X=Fe,Co,Ni,Cu,Zn)催化剂的制备及其CO催化氧化性能研究
4.1 引言
4.2 Au/M_x Al催化剂的制备
4.3 Au/M_x Al催化剂的CO催化氧化性能
4.3.1 不同过渡金属对Au/M_xAl催化性能的影响
4.3.2 过渡金属含量对Au/M_xAl催化性能的影响
4.3.3 过渡金属引入方式和催化剂预处理方式对催化性能的影响
4.4 本章小结
5 Au/M-BN(M=Fe,Co,Ni,Cu)催化剂的制备及其CO催化氧化性能
5.1 引言
5.2 Au/M-BN催化剂的制备
5.3 Au/M-BN催化剂的CO催化氧化性能
5.3.1 载体制备方式对催化性能的影响
5.3.2 过渡金属种类对Au/M-BN催化性能的影响
5.3.3 过渡金属引入量及预处理气氛对催化性能的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]功能化介孔氧化铝材料的制备及应用进展[J]. 董家鑫,王晓钟,连海霞,吕伟伟,白亚东,王政. 中国材料进展. 2018(06)
[2]六方氮化硼在催化中应用的研究进展[J]. 杨宇桐. 石油化工. 2017(05)
[3]用于CO催化氧化的负载型纳米金催化剂的研究进展[J]. 姚欣蕾,周淑君,周涵,范同祥. 材料导报. 2017(09)
[4]用于CO低温氧化负载型纳米金催化剂研究进展[J]. 张静静,孙杰,李吉刚,周添,陈立泉. 材料导报. 2017(01)
[5]纳米氧化铝的制备及应用进展[J]. 蒋清民,智红梅,杨梅,董德胜,陈金身. 金刚石与磨料磨具工程. 2014(03)
[6]金属-氧化物界面中的金属-载体强相互作用及其对贵金属-氧化铈负载型催化材料性质调控的研究进展[J]. 张涛,张亚文. 中国稀土学报. 2014(02)
[7]活性氧化铝载体的研究进展[J]. 唐国旗,张春富,孙长山,严斌,杨国祥,戴伟,田保亮. 化工进展. 2011(08)
[8]不同形貌纳米薄水铝石的水/溶剂热合成及其催化应用[J]. 李广慈,柳云骐,刘迪,刘理华,刘晨光. 化工进展. 2010(07)
[9]CO低温氧化AU/AL2O3催化剂的失活及稳定性[J]. 邹旭华,齐世学,索掌怀,安立敦,李峰. 催化学报. 2006(02)
[10]金属-载体强相互作用及其对多相催化反应的影响[J]. 张敏,金振声,张治军,党鸿辛. 河南大学学报(自然科学版). 2005(04)
博士论文
[1]Au催化剂的制备及CO催化氧化性能研究[D]. 苗雨欣.大连理工大学 2016
硕士论文
[1]高比表面纳米氮化硼的制备及其CO2吸附性能[D]. 邵丹.大连理工大学 2017
本文编号：3332860
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 氧化铝的性质及合成方法
1.1.1 γ-Al_2O_3 的晶体结构
1.1.2 γ-Al_2O_3 的表面性质
1.1.3 γ-Al_2O_3 的合成方法
1.1.4 γ-Al_2O_3 的改性
1.2 氮化硼的性质
1.2.1 h-BN的晶体结构
1.2.2 h-BN的理化性质及应用
1.2.3 h-BN的催化应用
1.3 CO催化氧化
1.3.1 Au催化剂的制备方法
1.3.2 Au催化剂活性的影响因素
1.4 论文选题依据及研究内容
2 实验总述
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 载体材料与催化剂的制备方法
2.3.1 载体氧化铝材料的制备
2.3.2 载体氮化硼材料的制备
2.3.3 负载型纳米金催化剂的制备
2.4 催化剂的表征方法
2.4.1 氮气物理吸附(N_2-Adsorption)
2.4.2 X射线粉末衍射分析(XRD)
2.4.3 电镜分析(TEM)
2.4.4 傅里叶变换红外光谱(FT-IR,In situ DRIFTS)
2.4.5 化学吸附(Chemical adsorption)
2.4.6 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)
2.5 催化剂的性能评价
3 Au/Al_2O_3 催化剂的制备及CO催化氧化性能研究
3.1 引言
3.2 Au/Al_2O_3 催化剂的制备
3.3 Au/Al_2O_3 催化剂的CO氧化性能
3.3.1 载体焙烧温度对CO催化氧化性能的影响
3.3.2 催化剂预处理条件对CO催化氧化性能的影响
3.4 本章小结
4 Au/M_x Al(X=Fe,Co,Ni,Cu,Zn)催化剂的制备及其CO催化氧化性能研究
4.1 引言
4.2 Au/M_x Al催化剂的制备
4.3 Au/M_x Al催化剂的CO催化氧化性能
4.3.1 不同过渡金属对Au/M_xAl催化性能的影响
4.3.2 过渡金属含量对Au/M_xAl催化性能的影响
4.3.3 过渡金属引入方式和催化剂预处理方式对催化性能的影响
4.4 本章小结
5 Au/M-BN(M=Fe,Co,Ni,Cu)催化剂的制备及其CO催化氧化性能
5.1 引言
5.2 Au/M-BN催化剂的制备
5.3 Au/M-BN催化剂的CO催化氧化性能
5.3.1 载体制备方式对催化性能的影响
5.3.2 过渡金属种类对Au/M-BN催化性能的影响
5.3.3 过渡金属引入量及预处理气氛对催化性能的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]功能化介孔氧化铝材料的制备及应用进展[J]. 董家鑫,王晓钟,连海霞,吕伟伟,白亚东,王政. 中国材料进展. 2018(06)
[2]六方氮化硼在催化中应用的研究进展[J]. 杨宇桐. 石油化工. 2017(05)
[3]用于CO催化氧化的负载型纳米金催化剂的研究进展[J]. 姚欣蕾,周淑君,周涵,范同祥. 材料导报. 2017(09)
[4]用于CO低温氧化负载型纳米金催化剂研究进展[J]. 张静静,孙杰,李吉刚,周添,陈立泉. 材料导报. 2017(01)
[5]纳米氧化铝的制备及应用进展[J]. 蒋清民,智红梅,杨梅,董德胜,陈金身. 金刚石与磨料磨具工程. 2014(03)
[6]金属-氧化物界面中的金属-载体强相互作用及其对贵金属-氧化铈负载型催化材料性质调控的研究进展[J]. 张涛,张亚文. 中国稀土学报. 2014(02)
[7]活性氧化铝载体的研究进展[J]. 唐国旗,张春富,孙长山,严斌,杨国祥,戴伟,田保亮. 化工进展. 2011(08)
[8]不同形貌纳米薄水铝石的水/溶剂热合成及其催化应用[J]. 李广慈,柳云骐,刘迪,刘理华,刘晨光. 化工进展. 2010(07)
[9]CO低温氧化AU/AL2O3催化剂的失活及稳定性[J]. 邹旭华,齐世学,索掌怀,安立敦,李峰. 催化学报. 2006(02)
[10]金属-载体强相互作用及其对多相催化反应的影响[J]. 张敏,金振声,张治军,党鸿辛. 河南大学学报(自然科学版). 2005(04)
博士论文
[1]Au催化剂的制备及CO催化氧化性能研究[D]. 苗雨欣.大连理工大学 2016
硕士论文
[1]高比表面纳米氮化硼的制备及其CO2吸附性能[D]. 邵丹.大连理工大学 2017
本文编号：3332860
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