高吸光高分散光热二氧化碳加氢金属催化剂的制备
发布时间：2021-11-16 19:02
工业革命以来,化石燃料的不断使用造成了能源短缺和全球变暖等问题,对人类的生存和发展带来了极大挑战,通过光催化二氧化碳还原途径实现太阳能向化学能转换,有望为缓解能源短缺和降低温室气体排放提供重要的解决手段。在众多光催化二氧化碳还原过程中,光热催化二氧化碳加氢因其太阳光利用效率高而受到了广泛关注。然而,现有催化剂在全太阳光谱范围内的吸光能力依然不够理想,制约了光催化效率的进一步提升。提高金属纳米颗粒的负载量是增强催化剂吸光性能的有效策略,但是往往同时导致金属颗粒团聚、尺寸长大、活性位点减少,因此急需发展新的制备手段,解决金属负载量与分散度之间的突出矛盾,从而获得高负载量且高分散度的光热催化材料,实现高效光催化二氧化碳还原。本文针对以上科学问题开展研究,主要的研究内容如下:（1）我们发展了一种新的离子交换法,以氢氧化镁多级微米花状结构为载体,通过金属前驱物离子交换负载和低温后处理还原的两步反应,实现了高负载高分散金属纳米催化剂的可控制备。基于该策略,我们成功制备了一系列不同负载量但分散度接近的钌纳米颗粒催化剂。通过形貌结构表征,证实了该离子交换法可以用于制备高负载高分散钌纳米颗粒催化剂。通过...
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｐｄ／ＬＤＨ的负载型催化剂［５３］
第一章?高吸光高分散光热二氧化碳加氢金属催化剂的制备??ＭＢ??图１．２Ａｕ＠Ｓｉ〇２核壳型催化剂［８０］。??核壳型催化剂的常用制备方法包括：溶胶凝胶法，微乳液法和模板法。溶胶??凝胶法是制备核壳型催化剂最常用的方法，其中经典的Ｓｔ６ｂｅ；ｒ法是一种成熟的给??纳米材料包覆二氧化硅壳层的方法［７６％，利用原硅酸四乙酯水解缩合在纳米材料??外层形成一层致密的二氧化硅保护壳［７８］。这种二氧化硅包覆的纳米材料可以充分??发挥二氧化硅保护壳的作用，这保证了活性粒子在一些条件苛刻的反应中仍能发??挥作用，因此这种催化剂吸引了广泛关注和研宄［７９１。如图１．２，?Ｈｙｉｍｊ〇〇ｎ?Ｓｏｎｇ等??人利用ＳｔＳｂｅｉ？法制备了?Ａｕ＠Ｓｉ０２核壳型催化剂用于对硝基苯酚的催化还原研宄??［８（）］。微乳液法是利用微乳液形成分散胶团，制备核壳型催化剂的一种方法。模板??法是一种利用模板合成核壳型纳米材料的方法，根据模板的不同又可分为自模板??法，软模板法和硬模板法。如图１．３，张等人利用自模板法合成制备了?Ａｇ＠Ｓｉ０２??催化剂，该催化剂表现出良好的对硝基苯酚还原的活性和稳定性，同时也证明了??这一核壳型催化剂的二氧化硅良好的保护作用［８１］。??图１．３Ａｇ＠Ｓｉ〇２核壳型催化剂［８１］？??４??
第一章?高吸光高分散光热二氧化碳加氢金属催化剂的制备??ＭＢ??图１．２Ａｕ＠Ｓｉ〇２核壳型催化剂［８０］。??核壳型催化剂的常用制备方法包括：溶胶凝胶法，微乳液法和模板法。溶胶??凝胶法是制备核壳型催化剂最常用的方法，其中经典的Ｓｔ６ｂｅ；ｒ法是一种成熟的给??纳米材料包覆二氧化硅壳层的方法［７６％，利用原硅酸四乙酯水解缩合在纳米材料??外层形成一层致密的二氧化硅保护壳［７８］。这种二氧化硅包覆的纳米材料可以充分??发挥二氧化硅保护壳的作用，这保证了活性粒子在一些条件苛刻的反应中仍能发??挥作用，因此这种催化剂吸引了广泛关注和研宄［７９１。如图１．２，?Ｈｙｉｍｊ〇〇ｎ?Ｓｏｎｇ等??人利用ＳｔＳｂｅｉ？法制备了?Ａｕ＠Ｓｉ０２核壳型催化剂用于对硝基苯酚的催化还原研宄??［８（）］。微乳液法是利用微乳液形成分散胶团，制备核壳型催化剂的一种方法。模板??法是一种利用模板合成核壳型纳米材料的方法，根据模板的不同又可分为自模板??法，软模板法和硬模板法。如图１．３，张等人利用自模板法合成制备了?Ａｇ＠Ｓｉ０２??催化剂，该催化剂表现出良好的对硝基苯酚还原的活性和稳定性，同时也证明了??这一核壳型催化剂的二氧化硅良好的保护作用［８１］。??图１．３Ａｇ＠Ｓｉ〇２核壳型催化剂［８１］？??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Hydrogen production via catalytic decomposition of NH3 using promoted MgO-supported ruthenium catalysts[J]. Xiu-Cui Hu,Wei-Wei Wang,Rui Si,Chao Ma,Chun-Jiang Jia. Science China（Chemistry）. 2019(12)
[2]In-situ incorporation of Copper （Ⅱ） porphyrin functionalized zirconium MOF and TiO2 for efficient photocatalytic CO2 reduction[J]. Lei Wang,Pengxia Jin,Shuhua Duan,Houde She,Jingwei Huang,Qizhao Wang. Science Bulletin. 2019(13)
[3]A review on photo-thermal catalytic conversion of carbon dioxide[J]. Ee Teng Kho,Tze Hao Tan,Emma Lovell,Roong Jien Wong,Jason Scott,Rose Amal. Green Energy & Environment. 2017(03)
[4]CO2的光电催化还原[J]. 周天辰,何川,张亚男,赵国华. 化学进展. 2012(10)
本文编号：3499403
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｐｄ／ＬＤＨ的负载型催化剂［５３］
第一章?高吸光高分散光热二氧化碳加氢金属催化剂的制备??ＭＢ??图１．２Ａｕ＠Ｓｉ〇２核壳型催化剂［８０］。??核壳型催化剂的常用制备方法包括：溶胶凝胶法，微乳液法和模板法。溶胶??凝胶法是制备核壳型催化剂最常用的方法，其中经典的Ｓｔ６ｂｅ；ｒ法是一种成熟的给??纳米材料包覆二氧化硅壳层的方法［７６％，利用原硅酸四乙酯水解缩合在纳米材料??外层形成一层致密的二氧化硅保护壳［７８］。这种二氧化硅包覆的纳米材料可以充分??发挥二氧化硅保护壳的作用，这保证了活性粒子在一些条件苛刻的反应中仍能发??挥作用，因此这种催化剂吸引了广泛关注和研宄［７９１。如图１．２，?Ｈｙｉｍｊ〇〇ｎ?Ｓｏｎｇ等??人利用ＳｔＳｂｅｉ？法制备了?Ａｕ＠Ｓｉ０２核壳型催化剂用于对硝基苯酚的催化还原研宄??［８（）］。微乳液法是利用微乳液形成分散胶团，制备核壳型催化剂的一种方法。模板??法是一种利用模板合成核壳型纳米材料的方法，根据模板的不同又可分为自模板??法，软模板法和硬模板法。如图１．３，张等人利用自模板法合成制备了?Ａｇ＠Ｓｉ０２??催化剂，该催化剂表现出良好的对硝基苯酚还原的活性和稳定性，同时也证明了??这一核壳型催化剂的二氧化硅良好的保护作用［８１］。??图１．３Ａｇ＠Ｓｉ〇２核壳型催化剂［８１］？??４??
第一章?高吸光高分散光热二氧化碳加氢金属催化剂的制备??ＭＢ??图１．２Ａｕ＠Ｓｉ〇２核壳型催化剂［８０］。??核壳型催化剂的常用制备方法包括：溶胶凝胶法，微乳液法和模板法。溶胶??凝胶法是制备核壳型催化剂最常用的方法，其中经典的Ｓｔ６ｂｅ；ｒ法是一种成熟的给??纳米材料包覆二氧化硅壳层的方法［７６％，利用原硅酸四乙酯水解缩合在纳米材料??外层形成一层致密的二氧化硅保护壳［７８］。这种二氧化硅包覆的纳米材料可以充分??发挥二氧化硅保护壳的作用，这保证了活性粒子在一些条件苛刻的反应中仍能发??挥作用，因此这种催化剂吸引了广泛关注和研宄［７９１。如图１．２，?Ｈｙｉｍｊ〇〇ｎ?Ｓｏｎｇ等??人利用ＳｔＳｂｅｉ？法制备了?Ａｕ＠Ｓｉ０２核壳型催化剂用于对硝基苯酚的催化还原研宄??［８（）］。微乳液法是利用微乳液形成分散胶团，制备核壳型催化剂的一种方法。模板??法是一种利用模板合成核壳型纳米材料的方法，根据模板的不同又可分为自模板??法，软模板法和硬模板法。如图１．３，张等人利用自模板法合成制备了?Ａｇ＠Ｓｉ０２??催化剂，该催化剂表现出良好的对硝基苯酚还原的活性和稳定性，同时也证明了??这一核壳型催化剂的二氧化硅良好的保护作用［８１］。??图１．３Ａｇ＠Ｓｉ〇２核壳型催化剂［８１］？??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Hydrogen production via catalytic decomposition of NH3 using promoted MgO-supported ruthenium catalysts[J]. Xiu-Cui Hu,Wei-Wei Wang,Rui Si,Chao Ma,Chun-Jiang Jia. Science China（Chemistry）. 2019(12)
[2]In-situ incorporation of Copper （Ⅱ） porphyrin functionalized zirconium MOF and TiO2 for efficient photocatalytic CO2 reduction[J]. Lei Wang,Pengxia Jin,Shuhua Duan,Houde She,Jingwei Huang,Qizhao Wang. Science Bulletin. 2019(13)
[3]A review on photo-thermal catalytic conversion of carbon dioxide[J]. Ee Teng Kho,Tze Hao Tan,Emma Lovell,Roong Jien Wong,Jason Scott,Rose Amal. Green Energy & Environment. 2017(03)
[4]CO2的光电催化还原[J]. 周天辰,何川,张亚男,赵国华. 化学进展. 2012(10)
本文编号：3499403
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