水滑石/MoS 2 复合结构的构筑及其光催化分解水耦合CO 2 还原性能探究

发布时间：2022-10-23 18:58

　　工业上,我们非常需要不同的H2/CO比例的合成气作为生产原料通过费托合成法生产各种高附加值产品的原料。不同比例（1:1至1:3）的合成气（CO,H2）作为C1化学中的主要原料,在费托工艺等工业生产中合成烃,醇或精细化学品中起着关键作用。在工业上,我们通常通过化石燃料如煤炭等气化与水煤气变换的方式（CO+H2O=CO2+H2）结合,来实现合成气CO和H2比例的调节,反应高温高压,艰巨的反应条件耗费巨大能量,并且反应排出大量的CO2副产物对环境有较大的副作用。通过光催化还原CO2的途径来精确控制合成气H2/CO的比例对CO2还原反应的进一步的应用提出了巨大的挑战。利用高波段光源,在长波长辐射下进行二氧化碳还原并同时精确调节合成气H2/CO比例更是一个巨大的挑战。由于要处理一系列可能的产品及其相似的还原潜力,因此将CO2光还原为合成气（CO,H2）的一大挑战是实现产品的可调选择性。当前在CO2光还原领域中使用的大多数光催化剂不能广泛地调节合成气的比例,需要依赖于目标合成气的催化剂结构的调节,或者催化剂结构十分复杂合成过程繁琐。为了满足获得具有所需比例的合成气的要求,必须设计具有合适的能带结构... 

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 光催化及光催化CO_2还原
        1.2.1 光催化在能源和环境领域的应用
        1.2.2 光催化反应机理
        1.2.3 光催化剂能带结构
        1.2.4 光催化CO_2还原基本原理
        1.2.5 光催化CO_2还原的挑战与展望
    1.3 水滑石材料概述
        1.3.1 水滑石材料简介
        1.3.2 水滑石的性质
        1.3.3 水滑石的制备
        1.3.4 水滑石的应用
    1.4 二硫化钼材料概述
        1.4.1 二硫化钼材料简介
        1.4.2 二硫化钼的催化活性位点
        1.4.3 二硫化钼在光催化领域的应用
第二章 LDH/MoS_2异质结浓度的调控及其可见光CO_2还原研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 催化剂合成
        2.2.3 实验仪器
        2.2.4 仪器表征
        2.2.5 光催化二氧化碳还原反应
        2.2.6 光电化学测试
        2.2.7 电化学测试
        2.2.8 理论计算
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 合成材料的结构和形貌
        2.3.2 CO_2光催化还原性能探究
        2.3.3 构效关系探究
    2.4 小结
第三章 LDH/MoS_2催化剂组分比例的调控及其可见光CO_2还原研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 催化剂合成
        3.2.3 实验仪器
        3.2.4 仪器表征
        3.2.5 光催化二氧化碳还原反应
        3.2.6 电化学测试
        3.2.7 理论计算
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 合成材料的结构和形貌
        3.3.2 CO_2光催化还原性能探究
        3.3.3 构效关系探究
    3.4 小结
第四章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文及申报专利情况
作者简介
导师简介
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书


【参考文献】：
期刊论文
[1]Tuning the selectivity of photoreduction of CO2 to syngas over Pd/layered double hydroxide nanosheets under visible light up to 600 nm[J]. Xian Wang,Zelin Wang,Ya Bai,Ling Tan,Yanqi Xu,Xiaojie Hao,Jikang Wang,Abdul Hanif Mahadi,Yufei Zhao,Lirong Zheng,Yu-Fei Song.  Journal of Energy Chemistry. 2020(07)
[2]Hierarchical NiCo LDH-rGO/Ni Foam Composite as Electrode Material for High-Performance Supercapacitors[J]. Shirun Yang,Zilan Zhang,Jinghong Zhou,Zhijun Sui,Xinggui Zhou.  Transactions of Tianjin University. 2019(03)



本文编号：3696948