MOF负载的Ru基催化剂催化二氧化碳加氢合成甲酸的研究

发布时间：2021-06-21 12:28

　　二氧化碳（CO₂）作为人类活动产生的废弃物是温室效应的直接贡献者,因此采取高效经济性的CO₂捕集及利用的方法对人类社会发展具有重要意义。而甲酸在某些专用市场（制革工业以及饲料工业）具有难以替代性,并且有着作为未来氢能经济中化学储氢材料的潜力,因此CO₂加氢合成甲酸是一个很有前景的CO₂利用的绿色工艺路线。本文研究了金属有机框架（MOF）负载的Ru基催化剂RuNPs/MOF和RuCl₃/MOF催化CO₂加氢合成甲酸的反应性能。分别以MIL-101（Cr）、MIL-101（Cr）-NH₂以及UiO-66、UiO-66-NH₂四种MOF为载体,通过浸渍及硼氢化钠还原法制备了RuNPs/MOF催化剂,并考察了在乙醇-水-三乙胺（EtOH-H₂O-NEt₃）溶剂体系中对于CO₂加氢合成甲酸的反应性能。催化剂的XRD、FT-IR、N₂物理... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CO2转化和利用的可能路线

2重叠，从而形成两使得 CO2中的碳氧键(100ppm)，带有一定类似于 CO 的某些化图 1-2 CO2分子的球棍模型Fig. 1-2Astick modelof CO2molecule

CO2分子在基态是线型对称的结构，属于 Dh点群。由于 O 原子和 C之间电负性差异较大，从而导致分子中的正负电荷中心不重合，中心 C 原子一定的正电性，两个 O 原子带有一定的负电荷，而这种电子结构使得 CO2应中既可以扮演 Lewis 酸的角色，也可以扮演 Lewis 碱的角色[4]。如图 1-3为 CO2分子中各原子的原子轨道以及由原子轨道线性组合而成的分子轨道个价电子分布在 8 个分子轨道上。3σg和 2σu轨道形成了 σ 键，两个垂直于主轴且互相垂直的被双电子占据的 1πu分子轨道形成了 π 键。而 4σg、3σu全部被反键轨道所占据，对应于 O 原子上的孤对电子。最高占据分子轨道(H轨道是 1πg，最低未占分子轨道(LUMO)轨道是 2πu。总的来讲 CO2的分子结定了它的分子活化性质: (1) CO2的第一电离能为 13.8 eV，明显大于与 CO2子的 COS、CS2、N2O，所以相对更难以给出电子，是一种很弱的电子给予(2) CO2具有较低的 LUMO 轨道 2πu(2.3 eV) 以及较高的电子亲和能 37.6 eV图 1-3 CO2的分子轨道[4]Fig. 1-3 The molecular orbital of CO2

【参考文献】：
硕士论文
[1]Ru基催化剂连续催化二氧化碳加氢合成甲酸的研究[D]. 许文娟.昆明理工大学 2011



本文编号：3240678