六氨基三亚苯为配体的金属有机骨架材料光电催化还原二氧化碳
发布时间：2023-11-18 07:52
近几年,全球经济的迅速发展,全球气候变暖已经成为国际社会的共识,有关CO2排放问题的研究也成为全球的学术研究焦点。尽管气候科学家和联合国等国际组织不断呼吁,要求人们削减CO2排放,但随着2020年以来自然灾害频繁出现,全球CO2排放量势必创下历史新高。未来全球自然可能面临着资源枯竭,现今能源生产已逐渐成为全球关注的一大问题。然而绿色植被的光合作用是大自然给我们的重要启示,利用阳光和电能将CO2转化为增值燃料或化学产品是目前最吸引人的一个过程。为了实现这一目标,人们付出了大量的努力,开发了包括光敏半导体、金属配合物、碳氮化物等在内的高效多相均相催化剂。金属有机骨架材料(MOFs)是一种新型材料,催化系统中CO2还原可以通过配体或金属节点引发。本论文中我们合成了以六氨基三亚苯为配体的MOFs材料,通过改变材料的形貌和比表面积,增加CO2的初始反应浓度,进而实现高效光电催化还原CO2,主要开展了以下工作:一、对于有机配体苯盘状的衍生物-六氨...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
符号说明
中文摘要
英文摘要
1 前言
1.1 CO2 概况
1.1.1 CO2 简介
1.1.2 CO2 主要来源
1.1.3 CO2 主要危害
1.2 CO2 的减排及应用
1.3 CO2 转化的方法
1.3.1 CO2 的电催化还原
1.3.2 CO2 的光催化还原
1.3.3 光电协同催化还原
1.4 CO2 催化还原的研究现状
1.4.1 CO2 电催化现状
1.4.2 CO2 光催化现状
1.4.3 CO2 光电催化现状
1.5 催化剂材料性能
1.5.1 金属催化剂
1.5.2 非金属催化剂
1.5.3 金属有机框架材料催化剂
1.6 金属有机骨架材料简介
1.6.1 MOFs的简介
1.6.2 金属有机骨架材料的研究发展
1.6.3 金属有机骨架材料的应用
1.6.4 MOFs 的合成方法
1.6.5 MOFs 有机配体选择
1.6.6 MOFs 金属离子的选取
1.7 本课题的研究目的意义以及主要研究内容
1.7.1 研究的目的意义
1.7.2 研究内容
1.7.2.1 MOFs有机配体的选择与合成
1.7.2.2 MOFs金属节点选择
1.7.2.3 配体HATP与 MOFs材料的合成与表征
1.7.2.4 MOFs 材料的光电催化还原 CO2
2 材料与方法
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 HATP的制备方法
2.3.1.1 合成2,3,6,7,10,11-六溴三亚苯
2.3.1.2 合成2,3,6,7,10,11-六二苯丙酮胺三亚苯
2.3.1.3 合成2,3,6,7,10,11-六氨基三亚苯
2.3.2 Sb-MOF材料制备
2.3.3 Cu-MOF材料制备
2.3.4 工作电极的制备
2.3.5 HATP及 MOFs的表征
2.3.6 电极光电催化还原CO2
3 结果与分析
3.1 配体HATP的相关表征及讨论
3.1.1 配体SEM形貌表征及分析
3.1.2 配体NMR的相关表征及讨论
3.1.2.1 对2,3,6,7,10,11-六溴三亚苯表征
3.1.2.2 对2,3,6,7,10,11-六二苯丙酮胺三亚苯表征
3.1.2.3 对2,3,6,7,10,11-六氨基三亚苯表征
3.1.3 配体红外和热重表征及分析
3.1.4 配体光学性能表征及分析
3.1.5 配体光电学性能表征及分析
3.2 Sb-MOF的表征及分析
3.2.1 Sb-MOF形貌SEM及 EDS的表征及分析
3.2.2 Sb-MOF的红外图谱和热重的表征及分析
3.2.3 Sb-MOF材料的光催化性能表征及分析
3.2.4 Sb-MOF材料对气体吸附性表征及分析
3.2.5 材料的光电协同催化性能表征
3.2.6 Sb-MOF材料光电还原CO2产物分析
3.3 Cu-MOF的表征及分析
3.3.1 Cu3(HITP)2-MOF的 SEM形貌分析
3.3.2 Cu3(HITP)2-MOF的结构表征分析
3.3.3 Cu3(HITP)2-MOF的比表面积分析
3.3.4 Cu3(HITP)2-MOF的电性能分析
3.3.5 Cu3(HITP)2-MOF的产物分析
4 讨论
4.1 有机配体HATP
4.2 制备MOFS与工作电极
4.3 Sb-MOF电极光电协同催化还原CO2
4.4 Cu3(HITP)2-MOF材料电极电催化还原CO2
5 结论
6 创新点
7 参考文献
8 致谢
9 攻读学位期间发表论文情况
本文编号：3864864
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
符号说明
中文摘要
英文摘要
1 前言
1.1 CO2 概况
1.1.1 CO2 简介
1.1.2 CO2 主要来源
1.1.3 CO2 主要危害
1.2 CO2 的减排及应用
1.3 CO2 转化的方法
1.3.1 CO2 的电催化还原
1.3.2 CO2 的光催化还原
1.3.3 光电协同催化还原
1.4 CO2 催化还原的研究现状
1.4.1 CO2 电催化现状
1.4.2 CO2 光催化现状
1.4.3 CO2 光电催化现状
1.5 催化剂材料性能
1.5.1 金属催化剂
1.5.2 非金属催化剂
1.5.3 金属有机框架材料催化剂
1.6 金属有机骨架材料简介
1.6.1 MOFs的简介
1.6.2 金属有机骨架材料的研究发展
1.6.3 金属有机骨架材料的应用
1.6.4 MOFs 的合成方法
1.6.5 MOFs 有机配体选择
1.6.6 MOFs 金属离子的选取
1.7 本课题的研究目的意义以及主要研究内容
1.7.1 研究的目的意义
1.7.2 研究内容
1.7.2.1 MOFs有机配体的选择与合成
1.7.2.2 MOFs金属节点选择
1.7.2.3 配体HATP与 MOFs材料的合成与表征
1.7.2.4 MOFs 材料的光电催化还原 CO2
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 HATP的制备方法
2.3.1.1 合成2,3,6,7,10,11-六溴三亚苯
2.3.1.2 合成2,3,6,7,10,11-六二苯丙酮胺三亚苯
2.3.1.3 合成2,3,6,7,10,11-六氨基三亚苯
2.3.2 Sb-MOF材料制备
2.3.3 Cu-MOF材料制备
2.3.4 工作电极的制备
2.3.5 HATP及 MOFs的表征
2.3.6 电极光电催化还原CO2
3.1 配体HATP的相关表征及讨论
3.1.1 配体SEM形貌表征及分析
3.1.2 配体NMR的相关表征及讨论
3.1.2.1 对2,3,6,7,10,11-六溴三亚苯表征
3.1.2.2 对2,3,6,7,10,11-六二苯丙酮胺三亚苯表征
3.1.2.3 对2,3,6,7,10,11-六氨基三亚苯表征
3.1.3 配体红外和热重表征及分析
3.1.4 配体光学性能表征及分析
3.1.5 配体光电学性能表征及分析
3.2 Sb-MOF的表征及分析
3.2.1 Sb-MOF形貌SEM及 EDS的表征及分析
3.2.2 Sb-MOF的红外图谱和热重的表征及分析
3.2.3 Sb-MOF材料的光催化性能表征及分析
3.2.4 Sb-MOF材料对气体吸附性表征及分析
3.2.5 材料的光电协同催化性能表征
3.2.6 Sb-MOF材料光电还原CO2产物分析
3.3 Cu-MOF的表征及分析
3.3.1 Cu3(HITP)2-MOF的 SEM形貌分析
3.3.2 Cu3(HITP)2-MOF的结构表征分析
3.3.3 Cu3(HITP)2-MOF的比表面积分析
3.3.4 Cu3(HITP)2-MOF的电性能分析
3.3.5 Cu3(HITP)2-MOF的产物分析
4 讨论
4.1 有机配体HATP
4.2 制备MOFS与工作电极
4.3 Sb-MOF电极光电协同催化还原CO2
6 创新点
7 参考文献
8 致谢
9 攻读学位期间发表论文情况
本文编号：3864864
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3864864.html
教材专著
