安瓿法制备非贵过渡金属电极催化电还原氮气制氨反应的研究

发布时间：2023-01-27 13:35

　　自从Fritz Haber在1909年用氮气和氢气合成氨气以来,合成氨工业就被认为是20世纪最伟大的化学发明。因为合成氨反应的重要意义和巨大的挑战性,使得这一反应在工业应用以及基础理论研究领域都被重点的关注和研究。目前,工业上利用Haber-Bosch反应在高温高压条件下合成氨,不仅消耗大量能源,并会导致环境污染和温室气体排放,随着地球能源日益枯竭和环境污染严重,当前迫切需要探索一种更加高效环保的合成氨方法。通过电化学还原氮气合成NH₃/NH₄⁺是一种更加经济环保的合成氨方法,这一过程在常温常压下即可发生,大大节省了能源消耗;设备简单易操作,相比于Haber-Bosch反应,可以大大地节省设备和操作费用;原料氮气和水在地球上有丰富的储量,而且简单易得;反应所需电能可以从风能、太阳能等可持续能源转换得到。凭借这些优点,使电化学催化合成氨受到广泛关注。在本文中,我们采用安瓿法制备电化学合成氨的催化电极材料。将反应的原材料装入安瓿瓶内,安瓿瓶被抽真空后,它的开口端通过热熔化密封然后进行加热反应来合成所需材料。真空密封的安瓿瓶消... 

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 电化学合成氨
    1.3 电化学合成氨催化剂研究现状
        1.3.1 贵金属催化剂
        1.3.2 非贵金属催化剂
        1.3.3 单原子催化剂
        1.3.4 非金属催化剂
    1.4 安瓿法制备电催化剂
    1.5 本课题研究意义和研究内容
        1.5.1 课题研究意义
        1.5.2 课题研究内容
第2章 实验仪器、试剂和方法
    2.1 实验仪器和试剂
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验试剂
    2.2 材料表征方法
        2.2.1 X射线粉末衍射(XRD)
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.4 选区电子衍射(SEAD)
        2.2.5 拉曼光谱(Raman)
        2.2.6 X射线电子能谱(XPS)
        2.2.7 原子力显微镜(AFM)
        2.2.8 紫外可见光(UV-VIS)分光光度计测试
        2.2.9 氨敏电极测试
第3章 FeS_2催化剂电极的制备及电催化还原N2性能研究
    3.1 引言
    3.2 FeS_2催化剂电极的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 催化剂材料形貌分析与结构表征
        3.3.2 电化学性能表征
    3.4 本章小结
第4章 Zn基催化剂电极的制备及电催化还原N2性能研究
    4.1 引言
    4.2 Zn基催化剂电极的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 催化剂材料形貌分析与结构表征
        4.3.2 电化学性能表征
    4.4 本章小结
第5章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文及参加科研情况
    学术论文



本文编号：3732379