负载型高分散金/铜催化剂催化CO氧化和水煤气变换反应的构效关系研究

发布时间：2024-02-25 15:55

　　CO氧化和水煤气变换反应在消除环境以及工业生产中残余的CO方面具有重要的应用价值。对于CO氧化反应,研究负载型金催化剂高性能的来源及构效关系一直以来都是研究者关注的热点问题。但各种影响因素相互交织,体系复杂,因而对诸多基础催化问题等仍认识不清晰。因此在本论文中有策略地选择可比体系,控制变化因素,结合非原位及原位表征手段,准确地监测活性位与整个反应的过程,揭示了构效关系,从而更好地理解催化行为本质。对于水煤气变换反应,研究者们对机理已经进行了深入的探索,而机理是高效催化剂设计合成的理论基础。但在高性能催化剂的简单有效调控方面依旧存在不足。因此在本论文中分别选用惰性载体及氧化还原性载体,通过简单合理的调控,以获得高性能催化剂,揭示催化剂结构对反应性能的影响,进而加深对反应机理的理解,为高效催化剂的优化合成做出有效探索和指导。本论文主要完成的工作如下:(1)探究CO氧化反应中的活性位点:Au/TiO2体系催化剂中金状态对CO氧化反应活性的影响负载型金催化剂表现出优异的催化CO氧化活性,且具有很大的应用前景。因此对其活性位点的研究具有重要意义。在这里,我们选用相同的TiO2载体,通过沉积沉淀法...

【文章页数】：165 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１?ＣＯ分子的分子轨道能级图ｍ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１．?Ｔｈｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｏｒｂｉｔａｌ?ｅｎｅｒｇｙ?ｌｅｖｅｌ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＣＯ?ｍｏｌｅｃｕｌｅ［２）．??

（反键７１轨道）也是电子供体（０２ＰＪ。因此??ＣＯ在与中心原子（Ｍ）配位时，Ｃ？提供ＣＪ２ＰＸ电子与中心原子形成ＣＴ配位键，中??心原子的电子进入ＣＯ的反键７１轨道形成反馈７１键，反馈７Ｘ键的形成使Ｍ－Ｃ键增??强，且分散了中心原子上的电荷，使中心原子更为稳定［３，４］。??＾....

图１－５－２０°Ｃ时．ａ）?Ａｕ／Ｍｇ（ＯＨ）２和（ｂ）?Ａｕ／Ｔｉ０２在ＣＯ氧化反应条件下的原位红外图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５．?Ｓｅｑｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ＤＲＩＦＴ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｒｅｃｏｒｄｅｄ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ＣＯ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?ｏｎ?ａ）?Ａｕ／Ｍｇ（Ｏ?

?山东大学博士学位论文???化ＣＯ氧化反应。如图１－５，研究发现两者在低温（＜０°Ｃ）时，均有催化活性，??但Ａｕ／Ｍｇ（ＯＨ）２与Ｃ〇２相互作用弱，易于ＣＯ：解吸，促进反应的进行；而Ａｕ／Ｔｉ０２??上Ｃ０２吸附能力强，不易脱附，导致催化剂的迅速失活。但在高温下（＞０°Ｃ），?....

图１－８?ｆａ）Ｃｅ０２上双层Ｃｕ簇示意图．及（ｂ）?２００°Ｃ时界面周长与反应速率的关系〖ｕ７］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－８．?（ａ）?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｃｕ?ｂｉｌａｙｅｒ?ｏｎ?ｃｅｒｉａ?ａｎｄ?（ｂ）?ｔｈｅ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｒａｔｅｓ?ａｔ?４７３??

?山东大学博士学位论文???确的阐述了活性Ｃｕ－Ｃｅ界面的几何及电子结构，并借助理论计算对模型进行合??理化。如图１－８所示，作者指出在〇６〇２表面活性Ｃｕ团簇的存在形式为：Ｃｕ为??双层团簾，下层Ｃｕ＋与ＣｅＣｈ的氧空位结合，形成Ｃｕ＋－Ｏｖ－Ｃｅ３＋，上层Ｃｕ为Ｃｕ（＞??且....

图１－１０?（ａ）?ＣｕＣｅ－ＣＰ．?ｂ）?ＣｕＣｅ－Ｒｏｄ和〔ｃ）?ＣｕＣｅ－Ｃｕｂｅ在不同条件下的结构不意图［１２２】??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１０．?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?（ａ）?ＣｕＣｅ－ＣＰ．?（ｂ）?ＣｕＣｅ－Ｒｏｄ．?ａｎｄ?（ｃ）?ＣｕＣｅ－Ｃｕｂｅ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??

?山东大学博士学位论文???Ａｕ－０（０Ｈ）ｘ－（Ｎａ?ｏｒ?１＾物种，从而促进Ｈ２０的解离，力口快Ｃ０与一０Ｈ的反应，使??惰性载体负载的纳米金催化剂的活性达到与Ａｕ／Ｃｅ０２相当的水平ｔ＂弋??（ａ）?ＣｕＣｉ＊－ＣＰ?（ｂ）?Ｃｕ（?ｃ－Ｒ〇ｄ?（ｃ）ＣｕＣｃ－Ｃ＇ｕｂｃ?....

本文编号：3910546