钴基类沸石咪唑酯骨架材料的合成及其应用研究

发布时间：2022-02-19 04:52

　　Co基沸石咪唑酯骨架（ZIFs）材料不仅具有传统金属有机框架（MOFs）的优良特性,如超高比表面积、孔径多样性、不饱和金属催化位点等,还具有沸石分子筛良好的化学稳定性和热稳定性。其合适的孔径以及咪唑衍生物配体的特殊性使其可以应用于特定的气体吸附和分离,而且金属Co催化活性位点也为其在催化领域中的应用提供了更多的可能。以Co-ZIF为模板在惰性气氛下进行热解得到的N掺杂碳基多孔材料及其衍生物在很大程度上保持了前驱体的诸多优势,被广泛地应用于催化、能源等诸多领域。除此之外,含有大孔径和大空腔的Co-ZIF的还可以实现与活性贵金属纳米颗粒的功能化复合,基于MNPs@Co-ZIF复合材料得到的衍生双金属碳基材料不仅基本可以保持前驱体的诸多优良特性,而且得到的双金属纳米颗粒可以均匀分散在其有机配体碳化得到的碳骨架中并发挥协同增效作用。本论文以Co-ZIF膜以及Co-ZIF粉体材料,活性贵金属纳米颗粒与Co-ZIF的功能化复合材料衍生的多孔碳基材料的制备及其在气体分离以及催化方面的应用进行了一系列的研究,主要研究结果如下:1、ZIF-9膜:ZIF-9的有效孔径是0.32 nm,正好介于H_... 

【文章来源】：华东师范大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：107 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 类沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)
        1.2.1 ZIFs的特性
        1.2.2 ZIFs的应用领域
        1.2.3 ZIFs粉体材料的制备方法
        1.2.4 ZIF膜的制备方法
    1.3 MNPs@ZIFs材料的制备方法
    1.4 ZIFs衍生碳基多孔材料
        1.4.1 ZIFs衍生碳基多孔材料的特点
        1.4.2 ZIFs衍生碳基多孔材料的分类
        1.4.3 ZIFs衍生碳基多孔材料在催化反应中的应用
    1.5 丙烷脱氢催化体系的研究进展
        1.5.1 生产丙烯的技术
        1.5.2 丙烷脱氢技术简介
        1.5.3 丙烷脱氢催化剂
            1.5.3.1 氧化脱氢催化剂
            1.5.3.2 直接脱氢催化剂
    1.6 选题背景、研究内容及创新点
        1.6.1 选题背景
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 创新点
第二章 Co-ZIF-9 管状膜的制备用于氢气分离
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 ZIF-9 膜的制备
            2.2.2.1 载体的预处理及修饰
            2.2.2.2 ZIF-9 膜的制备
        2.2.3 样品表征测试条件
        2.2.4气体分离性能实验
    2.3 结果和讨论
        2.3.1 ZIF-9 膜的表征
        2.3.2 ZIF-9 膜的气体分离性能测试
            2.3.2.1 单组分气体分离性能测试
            2.3.2.2 双组分理想气体分离性能测试
            2.3.2.3 操作温度对ZIF-9膜H_2/CO_2 分离性能的影响
            2.3.2.4 操作压力对ZIF-9膜H_2/CO_2 分离性能的影响
            2.3.2.5 ZIF-9膜H_2/CO_2 分离性能的稳定性
    2.4 本章小结
第三章 ZIF-9 衍生的Co/NC材料用于丙烷脱氢性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 Co/NC-T催化剂的制备
            3.2.2.1 ZIF-9 的合成
            3.2.2.2 Co/NC-T系列催化剂的合成
        3.2.3 催化剂的表征测试条件
        3.2.4 丙烷脱氢性能测试
            3.2.4.1 催化装置
            3.2.4.2 操作步骤
            3.2.4.3 催化剂评价指标
    3.3 结果和讨论
        3.3.1 催化剂样品的结构形貌分析
        3.3.2 丙烷脱氢性能测试
    3.4 本章小结
第四章 Pt@ZIF-67 衍生的Pt Co/NC双金属催化剂用于丙烷脱氢性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 ZIF-67 基系列催化剂的制备
            4.2.2.1 ZIF-67 的合成
            4.2.2.2 Dip-coating Pt@ZIF-67(D-Pt@ZIF-67)的合成
            4.2.2.3 Pt溶胶的制备
            4.2.2.4 Encapsulation Pt@ZIF-67(E-Pt@ZIF-67)的合成
            4.2.2.5 Co/NC,D-PtCo/NC,E-PtCo/NC催化剂的制备
        4.2.3 催化剂的表征测试条件
        4.2.4 丙烷脱氢性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 催化剂的结构形貌分析
        4.3.2 丙烷脱氢催化性能测试
            4.3.2.1 负载方式对催化剂催化活性的影响
            4.3.2.2 载体种类对催化剂催化活性的影响
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 不足与展望
参考文献
附录 :读研期间的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]一步法合成Pt@ZIF-8及其在1,4-丁炔二醇选择加氢中的应用（英文）[J]. 李闯,张明明,邸鑫,殷东东,李文震,梁长海.  催化学报. 2016(09)
[2]Effect of Strontium Addition to Platinum Catalyst for Propane Dehydrogenation[J]. Huang Li,Zhou Shijian,Zhou Yuming,Zhang Yiwei,Zhang Shaobo,Xu Jun.  China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2012(03)



本文编号：3632254