ZnO基催化剂表界面结构调控及协同催化甲醛重整制氢

发布时间：2021-04-21 00:17

　　与传统的化石能源相比,氢气（H₂）具有更高的能量效率和环境友好性,但目前广泛使用的化石燃料重整制氢技术会带来巨大的能源消耗和环境污染问题。甲醛溶液理论含氢量高达8.4 wt%,是一种优越的化学储氢原料。因此,催化甲醛溶液制氢被认为是未来先进制氢技术发展的方向之一。然而,目前几乎所有的催化甲醛制氢体系都依赖于高浓度的碱性介质,而碱性介质的使用存在二次污染等问题。为了实现无碱介质催化甲醛溶液产氢,本论文基于国内外相关报道和实验基础,提出两个有效解决办法:一是通过引入金属-载体强相互作用（SMSI）改变ZnO基催化剂的形貌和电子结构,改变甲醛脱氢反应路径并改善其催化性能;二是通过构建核壳结构引入特殊的配位效应、整体效应和几何效应,促进甲醛重整制氢催化性能的提升。基于此,本论文的研究内容如下所示:（1）本课题发现钯纳米粒子和氧化锌纳米棒之间存在的SMSI效应使得电子在Pd与ZnO之间可以发生转移,从而形成独特的Pd@PdO_x/ZnO核壳结构,并最终实现无碱介质催化甲醛溶液高效产氢的目标。基于实验和理论分析,Pd@PdO_x/ZnO... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 研究现状
        1.2.1 化石燃料制氢
        1.2.2 水解制氢
        1.2.3 生物质制氢
    1.3 催化剂表界面结构的调控
        1.3.1 金属负载结构
        1.3.2 核壳结构
    1.4 课题的提出及研究内容
        1.4.1 课题的立论基础
        1.4.2 论文研究内容及实验方案
x/ZnO 协同催化甲醛制氢 ">第二章 非碱性介质中纳米 Pd@PdO_x/ZnO 协同催化甲醛制氢
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 催化剂的制备
        2.2.2 催化剂的表征
        2.2.3 催化剂的性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 催化剂的形貌及成分分析
        2.3.2 催化活性的研究
        2.3.3 催化机理的研究
    2.4 小结
x/ZnO 纳米棒催化甲醛重整制氢性能 ">第三章 基于界面调控促进 Pd@PdO_x/ZnO 纳米棒催化甲醛重整制氢性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 催化剂的制备
        3.2.2 催化剂的表征
        3.2.3 催化剂的性能测试
    3.3 结果与讨论
x/ZnO 结构及性能的研究与分析 ">        3.3.1 ZnO/Pd@PdO_x/ZnO 结构及性能的研究与分析
x/ZnO 结构及性能的研究与分析 ">        3.3.2 PdM@PdO_x/ZnO 结构及性能的研究与分析
        3.3.3 EPR分析
    3.4 小结
第四章 双功能Cu@ZnO纳米材料催化甲醛溶液重整制氢
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 催化剂的制备
        4.2.2 催化剂的表征
        4.2.3 催化剂的性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 催化剂的形貌及成分分析
        4.3.2 催化活性的研究
        4.3.3 催化机理的研究
    4.4 小结
第五章 结论与展望
参考文献
硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：3150675