铈/铜基纳米复合催化材料的可控构筑与催化性能研究
发布时间：2023-04-01 17:10
催化在大多数工业生产过程中具有关键作用,超过80%的催化过程可以利用催化剂降低反应物活化能垒,进而实现其高转化率或产物高选择性。因此,合理科学地设计高效催化剂对提高化学反应的性能至关重要。非均相催化剂通常由金属氧化物和纳米粒子组成,并且广泛应用于化工产业,污染预防,能源技术等许多重要领域。而金属氧化物不仅可以作为分散金属纳米粒子的载体,还可以通过与其相互作用提高催化剂的催化性能,即强金属-载体相互作用(SMSI)。在本论文中,我们主要制备了一系列具有介孔结构的CeO2基和Cu基纳米催化剂,系统研究了这些纳米催化剂对CO优先氧化反应、苯甲醇有氧氧化反应的催化性能,并提出了纳米催化剂的结构-性能关系,阐明了纳米催化剂的催化机理。论文第一章系统综述了稀土铈基纳米催化剂研究现状,并提出了提升和改善稀土铈基纳米催化剂性能的途径,提出本论文的研究思路和主要研究内容。论文第二章以SiO2微球为硬膜板,利用水热法在其表面包覆CeO2壳层,通过NaOH去除SiO2模板后,在水热条件下用含氟离子液体[Bmim][BF<...
【文章页数】：186 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 稀土CeO2基纳米催化剂的研究现状
1.1.1 稀土CeO2基纳米催化剂的结构
1.1.2 稀土CeO2基纳米催化剂的性质
1.1.3 稀土CeO2基纳米催化剂的制备
1.2 稀土CeO2基纳米催化剂的性能调控策略
1.2.1 高能晶面调控
1.2.2 金属或金属氧化物活性物种的负载与修饰
1.2.3 原子掺杂
1.3 稀土CeO2基催化剂的应用
1.3.1 CO氧化
1.3.2 CO选择性优先氧化(CO-PROX)
1.3.3 苯甲醇有氧氧化
1.4 本论文的研究意义及研究内容
参考文献
第二章 暴露高能晶面的@CeO2/Au纳米催化剂的可控制备及其对苯甲醇有氧氧化反应的催化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器
2.2.2 实验试剂
2.2.3 @CeO2/Au纳米催化剂的制备
2.2.4 @CeO2/Au纳米催化剂的表征
2.2.5 @CeO2/Au纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
2.3 结果与讨论
2.3.1 @CeO2/Au纳米催化剂的结构分析
2.3.2 @CeO2/Au纳米催化剂的尺寸和形貌分析
2.3.3 @CeO2/Au纳米催化剂的比表面积和孔结构分析
2.3.4 @CeO2/Au纳米催化剂的表面元素组成与价态分析
2.3.5 @CeO2/Au纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能分析
2.4 本章小结
参考文献
第三章 双贵金属负载型CeO2/Au-Pd纳米催化剂的可控制备及其对苯甲醇有氧氧化反应的催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器
3.2.2 实验试剂
3.2.3 CeO2/Au-Pd催化剂的制备
3.2.4 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的表征
3.2.5 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
3.3 结果与讨论
3.3.1 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的结构分析
3.3.2 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的尺寸和形貌分析
3.3.3 CeO2/Au-Pd纳米催化剂比表面积和孔结构分析
3.3.4 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的氧空位分析
3.3.5 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的表面元素组成及价态分析
3.3.6 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化性能研究
3.4 本章小结
参考文献
第四章 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的可控制备及其对苯甲醇有氧氧化和CO优先氧化反应的催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器
4.2.2 实验试剂
4.2.3 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的制备
4.2.4 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的表征
4.2.5 CuxO/CeO2纳米立方体的催化性能研究
4.3 结果与讨论
4.3.1 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的合成
4.3.2 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的结构分析
4.3.3 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的尺寸和形貌分析
4.3.4 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的比表面积和孔结构分析
4.3.5 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的表面元素组成及价态分析
4.3.6 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的氧空位分析
4.3.7 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的氧化还原特性分析
4.3.8 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
4.3.9 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的CO优先氧化催化性能研究
4.3.10 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的CO优先氧化的催化稳定性测试
4.3.11 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的催化机理研究
4.4 本章小节
参考文献
第五章 基于MOF前驱体的CuO-CeO2纳米催化剂的可控制备及其对苯甲醇有氧氧化和CO优先氧化的催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验仪器
5.2.2 实验试剂
5.2.3 CuO-CeO2纳米催化剂的制备
5.2.4 CuO-CeO2纳米催化剂的表征
5.2.5 CuO-CeO2纳米催化剂的催化性能研究
5.3 结果与讨论
5.3.1 CuO-CeO2纳米催化剂的结构分析
5.3.2 CuO-CeO2纳米催化剂的尺寸和形貌分析
5.3.3 CuO-CeO2纳米催化剂的比表面积和孔结构分析
5.3.4 CuO-CeO2纳米催化剂的氧空位分析
5.3.5 CuO-CeO2纳米催化剂的表面元素组成及价态分析
5.3.6 CuO-CeO2纳米催化剂的氧化还原特性分析
5.3.7 CuO-CeO2纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
5.3.8 CuO-CeO2纳米催化剂的CO优先氧化催化性能研究
5.3.9 CuO-CeO2纳米催化剂的CO优先氧化的稳定性研究
5.4 本章小结
参考文献
第六章 基于MOF前驱体的CuMnOx纳米催化剂的可控制备及其苯甲醇有氧氧化和CO氧化的催化性能研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验仪器
6.2.2 实验试剂
6.2.3 CuMnOx纳米催化剂的制备
6.2.4 CuMnOx纳米催化剂的表征
6.2.5 CuMnOx纳米催化剂的性能研究
6.3 结果与讨论
6.3.1 CuMnOx纳米催化剂的结构分析
6.3.2 CuMnOx纳米催化剂的尺寸和形貌分析
6.3.3 CuMnOx纳米催化剂的比表面和孔结构分析
6.3.4 CuMnOx纳米催化剂的氧化还原特性分析
6.3.5 CuMnOx纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
6.3.6 CuMnOx纳米催化剂的CO氧化催化性能研究
6.4 本章小节
参考文献
第七章 总结和展望
7.1 全文总结
7.2 展望
致谢
博士期间发表的论文
本文编号：3777534
【文章页数】：186 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 稀土CeO2基纳米催化剂的研究现状
1.1.1 稀土CeO2基纳米催化剂的结构
1.1.2 稀土CeO2基纳米催化剂的性质
1.1.3 稀土CeO2基纳米催化剂的制备
1.2 稀土CeO2基纳米催化剂的性能调控策略
1.2.1 高能晶面调控
1.2.2 金属或金属氧化物活性物种的负载与修饰
1.2.3 原子掺杂
1.3 稀土CeO2基催化剂的应用
1.3.1 CO氧化
1.3.2 CO选择性优先氧化(CO-PROX)
1.3.3 苯甲醇有氧氧化
1.4 本论文的研究意义及研究内容
参考文献
第二章 暴露高能晶面的@CeO2/Au纳米催化剂的可控制备及其对苯甲醇有氧氧化反应的催化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器
2.2.2 实验试剂
2.2.3 @CeO2/Au纳米催化剂的制备
2.2.4 @CeO2/Au纳米催化剂的表征
2.2.5 @CeO2/Au纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
2.3 结果与讨论
2.3.1 @CeO2/Au纳米催化剂的结构分析
2.3.2 @CeO2/Au纳米催化剂的尺寸和形貌分析
2.3.3 @CeO2/Au纳米催化剂的比表面积和孔结构分析
2.3.4 @CeO2/Au纳米催化剂的表面元素组成与价态分析
2.3.5 @CeO2/Au纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能分析
2.4 本章小结
参考文献
第三章 双贵金属负载型CeO2/Au-Pd纳米催化剂的可控制备及其对苯甲醇有氧氧化反应的催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器
3.2.2 实验试剂
3.2.3 CeO2/Au-Pd催化剂的制备
3.2.4 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的表征
3.2.5 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
3.3 结果与讨论
3.3.1 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的结构分析
3.3.2 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的尺寸和形貌分析
3.3.3 CeO2/Au-Pd纳米催化剂比表面积和孔结构分析
3.3.4 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的氧空位分析
3.3.5 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的表面元素组成及价态分析
3.3.6 CeO2/Au-Pd纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化性能研究
3.4 本章小结
参考文献
第四章 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的可控制备及其对苯甲醇有氧氧化和CO优先氧化反应的催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器
4.2.2 实验试剂
4.2.3 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的制备
4.2.4 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的表征
4.2.5 CuxO/CeO2纳米立方体的催化性能研究
4.3 结果与讨论
4.3.1 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的合成
4.3.2 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的结构分析
4.3.3 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的尺寸和形貌分析
4.3.4 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的比表面积和孔结构分析
4.3.5 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的表面元素组成及价态分析
4.3.6 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的氧空位分析
4.3.7 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的氧化还原特性分析
4.3.8 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
4.3.9 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的CO优先氧化催化性能研究
4.3.10 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的CO优先氧化的催化稳定性测试
4.3.11 CuxO/CeO2纳米立方体催化剂的催化机理研究
4.4 本章小节
参考文献
第五章 基于MOF前驱体的CuO-CeO2纳米催化剂的可控制备及其对苯甲醇有氧氧化和CO优先氧化的催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验仪器
5.2.2 实验试剂
5.2.3 CuO-CeO2纳米催化剂的制备
5.2.4 CuO-CeO2纳米催化剂的表征
5.2.5 CuO-CeO2纳米催化剂的催化性能研究
5.3 结果与讨论
5.3.1 CuO-CeO2纳米催化剂的结构分析
5.3.2 CuO-CeO2纳米催化剂的尺寸和形貌分析
5.3.3 CuO-CeO2纳米催化剂的比表面积和孔结构分析
5.3.4 CuO-CeO2纳米催化剂的氧空位分析
5.3.5 CuO-CeO2纳米催化剂的表面元素组成及价态分析
5.3.6 CuO-CeO2纳米催化剂的氧化还原特性分析
5.3.7 CuO-CeO2纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
5.3.8 CuO-CeO2纳米催化剂的CO优先氧化催化性能研究
5.3.9 CuO-CeO2纳米催化剂的CO优先氧化的稳定性研究
5.4 本章小结
参考文献
第六章 基于MOF前驱体的CuMnOx纳米催化剂的可控制备及其苯甲醇有氧氧化和CO氧化的催化性能研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验仪器
6.2.2 实验试剂
6.2.3 CuMnOx纳米催化剂的制备
6.2.4 CuMnOx纳米催化剂的表征
6.2.5 CuMnOx纳米催化剂的性能研究
6.3 结果与讨论
6.3.1 CuMnOx纳米催化剂的结构分析
6.3.2 CuMnOx纳米催化剂的尺寸和形貌分析
6.3.3 CuMnOx纳米催化剂的比表面和孔结构分析
6.3.4 CuMnOx纳米催化剂的氧化还原特性分析
6.3.5 CuMnOx纳米催化剂的苯甲醇有氧氧化催化性能研究
6.3.6 CuMnOx纳米催化剂的CO氧化催化性能研究
6.4 本章小节
参考文献
第七章 总结和展望
7.1 全文总结
7.2 展望
致谢
博士期间发表的论文
本文编号：3777534
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教材专著
