摩擦纳米发电机驱动的微等离子体催化CO氧化反应及其反应机理研究
发布时间：2021-04-24 14:32
CO催化氧化反应是一种常见的模型反应,在机动车尾气处理、Pt燃料电池保护、环境污染物消除及纳米催化剂活性评价等领域存在潜在的应用价值,引起研究者的广泛关注。CO氧化反应中氧的活化物种及其进入CO2途径的有效调控是设计高效催化体系的关键。目前根据氧的活化模式,CO催化氧化反应主要分为两类催化体系。第一类是基于贵金属的催化体系,其产物中引入的氧原子来源于氧气,氧气的活化是反应的核心步骤。对于贵金属/还原性氧化物催化体系,目前普遍认为金属和氧化物的界面在氧气活化中扮演非常重要的角色。贵金属催化体系具有反应活性高,起始温度低等优点,但是其稀缺性和昂贵的价格限制其使用。第二类是过渡金属氧化物催化体系,其产物中进入的氧原子一部分来源于氧化物中的晶格氧,另一部分来源于氧气。晶格氧的活化是此类反应的限速步骤。此类催化体系的优势是价格低廉,储量丰富,但是金属-氧键的键能较大,需要大量的能量断裂金属-氧键,因此反应通常需要在较高温度下实施。目前,CO氧化反应中,人们的主要精力集中于氧气及晶格氧的分别活化。事实上,氧气活化及晶格氧活化在CO氧化反应中同等重要并且相互影响。低温下,表面吸...
【文章来源】： 时雪 河南大学
【文章页数】：89 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 一氧化碳
1.2.1 一氧化碳的基本性质
1.2.2 一氧化碳的去除方法
1.2.3 一氧化碳催化氧化
1.3 摩擦纳米发电机
1.3.1 摩擦纳米发电机的基本原理
1.3.2 摩擦纳米发电机的工作模式
1.3.3 摩擦纳米发电机的应用
1.4 等离子体
1.4.1 等离子体
1.4.2 等离子体的应用
1.5 摩擦纳米发电机驱动微等离子体的应用
1.6 目前存在的主要问题
1.7 研究思路和目的
1.8 本论文的主要研究内容
第二章 摩擦纳米发电机驱动的微等离子体催化体系的构建及其在CO氧化反应的研究
2.1 引言
2.2 实验材料和仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 TENG的工作原理
2.4 TENG的制备和电学特性
2.4.1 TENG的制备
2.4.2 TENG的电学输出特性
2.5 实验操作步骤
2.6 TENG驱动的微等离子体体系构建和电学特性
2.6.1 TENG驱动的微等离子体的体系制备构建
2.6.2 TENG驱动的微等离子体的基本电学输出特性
2.7 TENG驱动的微等离子体的工作原理
2.8 影响催化CO氧化反应的因素
2.8.1 催化剂的影响
2.8.2 放电距离的影响
2.8.3 放电模式的影响
2.8.4 TENG旋转速度的影响
2催化剂催化活性稳定性测试"> 2.9 微等离子体过程中MnO2催化剂催化活性稳定性测试
2形貌和晶体结构表征"> 2.10 微等离子体催化反应前后MnO2形貌和晶体结构表征
2.11 本章小结
第三章 摩擦纳米发电机驱动的微等离子体催化CO氧化反应的机理研究
3.1 引言
3.2 同位素示踪测试
3.3 微等离子体对于催化剂表面晶格氧的影响
2的XPS表征"> 3.3.1 MnO2的XPS表征
2的EPR表征"> 3.3.2 MnO2的EPR表征
3.4 无氧条件下CO氧化反应的活性
3.5 微等离子体对氧气分子的影响
2―微等离子体催化体系催化氧化CO的反应机理"> 3.6 MnO2―微等离子体催化体系催化氧化CO的反应机理
3.7 CO催化氧化反应机理的分析
2―微等离子体催化体系催化氧化CO反应的因素分析"> 3.8 MnO2―微等离子体催化体系催化氧化CO反应的因素分析
3.9 TENG收集自然界风能催化氧化CO
3.10 本章小结
第四章 总结与展望
4.1 总结
4.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表和完成的工作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Surface modification of stratum corneum for drug delivery and skin care by microplasma discharge treatment[J]. J KRISTOF,T AOSHIMA,M BLAJAN,K SHIMIZU. Plasma Science and Technology. 2019(06)
[2]大气压脉冲气体放电与等离子体应用[J]. 邵涛,章程,王瑞雪,严萍,任成燕. 高电压技术. 2016(03)
[3]棒—板电极直流负电晕放电特里切尔脉冲的微观过程分析[J]. 伍飞飞,廖瑞金,杨丽君,刘兴华,汪可,周之. 物理学报. 2013(11)
[4]电极参数对尖-板电极空气放电离子风特性的影响[J]. 袁均祥,杨兰均,张乔根,刘鹏,赵宏博,杜修明,闫建兴. 电工技术学报. 2010(01)
[5]卷烟烟气CO及其降低去除研究进展[J]. 谢兰英,钟科军,刘琪,奚红霞. 环境科学与技术. 2006(09)
[6]一氧化碳低温催化氧化研究进展[J]. 毕玉水,吕功煊. 分子催化. 2003(04)
[7]低浓度挥发性有机废气的处理进展[J]. 吕唤春,潘洪明,陈英旭. 化工环保. 2001(06)
[8]CO在负载CuCl的Cu（Ⅰ）Y型沸石分子筛吸附剂上的吸附分离[J]. 汪贤来,周建良. 石油化工. 1994(08)
本文编号：3157530
【文章来源】： 时雪 河南大学
【文章页数】：89 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 一氧化碳
1.2.1 一氧化碳的基本性质
1.2.2 一氧化碳的去除方法
1.2.3 一氧化碳催化氧化
1.3 摩擦纳米发电机
1.3.1 摩擦纳米发电机的基本原理
1.3.2 摩擦纳米发电机的工作模式
1.3.3 摩擦纳米发电机的应用
1.4 等离子体
1.4.1 等离子体
1.4.2 等离子体的应用
1.5 摩擦纳米发电机驱动微等离子体的应用
1.6 目前存在的主要问题
1.7 研究思路和目的
1.8 本论文的主要研究内容
第二章 摩擦纳米发电机驱动的微等离子体催化体系的构建及其在CO氧化反应的研究
2.1 引言
2.2 实验材料和仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 TENG的工作原理
2.4 TENG的制备和电学特性
2.4.1 TENG的制备
2.4.2 TENG的电学输出特性
2.5 实验操作步骤
2.6 TENG驱动的微等离子体体系构建和电学特性
2.6.1 TENG驱动的微等离子体的体系制备构建
2.6.2 TENG驱动的微等离子体的基本电学输出特性
2.7 TENG驱动的微等离子体的工作原理
2.8 影响催化CO氧化反应的因素
2.8.1 催化剂的影响
2.8.2 放电距离的影响
2.8.3 放电模式的影响
2.8.4 TENG旋转速度的影响
2催化剂催化活性稳定性测试"> 2.9 微等离子体过程中MnO2催化剂催化活性稳定性测试
2形貌和晶体结构表征"> 2.10 微等离子体催化反应前后MnO2形貌和晶体结构表征
2.11 本章小结
第三章 摩擦纳米发电机驱动的微等离子体催化CO氧化反应的机理研究
3.1 引言
3.2 同位素示踪测试
3.3 微等离子体对于催化剂表面晶格氧的影响
2的XPS表征"> 3.3.1 MnO2的XPS表征
2的EPR表征"> 3.3.2 MnO2的EPR表征
3.4 无氧条件下CO氧化反应的活性
3.5 微等离子体对氧气分子的影响
2―微等离子体催化体系催化氧化CO的反应机理"> 3.6 MnO2―微等离子体催化体系催化氧化CO的反应机理
3.7 CO催化氧化反应机理的分析
2―微等离子体催化体系催化氧化CO反应的因素分析"> 3.8 MnO2―微等离子体催化体系催化氧化CO反应的因素分析
3.9 TENG收集自然界风能催化氧化CO
3.10 本章小结
第四章 总结与展望
4.1 总结
4.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表和完成的工作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Surface modification of stratum corneum for drug delivery and skin care by microplasma discharge treatment[J]. J KRISTOF,T AOSHIMA,M BLAJAN,K SHIMIZU. Plasma Science and Technology. 2019(06)
[2]大气压脉冲气体放电与等离子体应用[J]. 邵涛,章程,王瑞雪,严萍,任成燕. 高电压技术. 2016(03)
[3]棒—板电极直流负电晕放电特里切尔脉冲的微观过程分析[J]. 伍飞飞,廖瑞金,杨丽君,刘兴华,汪可,周之. 物理学报. 2013(11)
[4]电极参数对尖-板电极空气放电离子风特性的影响[J]. 袁均祥,杨兰均,张乔根,刘鹏,赵宏博,杜修明,闫建兴. 电工技术学报. 2010(01)
[5]卷烟烟气CO及其降低去除研究进展[J]. 谢兰英,钟科军,刘琪,奚红霞. 环境科学与技术. 2006(09)
[6]一氧化碳低温催化氧化研究进展[J]. 毕玉水,吕功煊. 分子催化. 2003(04)
[7]低浓度挥发性有机废气的处理进展[J]. 吕唤春,潘洪明,陈英旭. 化工环保. 2001(06)
[8]CO在负载CuCl的Cu（Ⅰ）Y型沸石分子筛吸附剂上的吸附分离[J]. 汪贤来,周建良. 石油化工. 1994(08)
本文编号：3157530
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3157530.html
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