纳米多孔钴低温催化二氧化碳加氢制甲醇研究

发布时间：2024-06-29 22:04

　　煤、石油等传统化石燃料的大量使用导致大气中CO₂排放量增加,造成了温室效应等一系列生态、环境问题,控制CO₂的排放,降低其浓度水平已成为全球性的战略目标。CO₂作为最廉价的C1资源具有制备高附加值化学品、缓解能源危机的巨大潜能,“甲醇经济”的提出,明确了甲醇作为一种可行性替代品是缓解资源短缺现状的有效原料。CO₂加氢制甲醇被认为是一种可循环的资源利用方法,具有极高的应用前景。极端惰性使得CO₂的活化需要严苛的反应条件,这也是目前诸多科学家面临的普遍问题,高活性催化剂能帮助降低反应势垒,使反应在相对温和条件下发生。本文主要研究纳米多孔金属在温和条件下的反应性能,并对改性后催化剂性能提升的原因、可能的催化反应机理进行探究,具体内容如下:作为对比研究,通过机械合金化和去合金化过程制备了纳米多孔钴(NP-Co)催化剂,使用金属盐NH₄VO₃、K₂Cr₂O₇、MoO_4<...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1CO2热催化加氢产物图[14]

CO2加氢制备不同碳氢化合物有不同的反应路径。甲醇、甲酸的制备与CO、甲烷等小分子的生成是平行反应,均是通过CO2分子与氢气的直接转化实现的;烃类产物的制备通常以合成气为原料经过F-T合成进行制备,或者通过甲醇的间接转化得到烯烃,CO2加氢制备甲醇和甲醇转化两个反应相结合就可以制....

图1.2光催化还原CO2历年发表文献数目[19]

在CO2的多种转化途径中,光催化转化是最为便捷环保的方法,太阳能是整个地球长期以来赖以生存的主要能量来源,将CO2以光催化的方式进行利用,即人工的将CO2光催化还原为有机物,是一种对人类发展具有重要意义的研究方式[18]。CO2光催化技术其实是利用光触媒材料产生光生电子,并将其用....

图1.3金属催化剂电化学还原CO2反应机理[26]

常用的用于甲酸制备的金属催化剂包括Sn、Pb、Hg、In等,在电催化还原CO2制备甲酸时,先是一个电子转移到CO2分子上形成*CO2?-,然后由于弱相互作用被吸附在催化剂的表面,由于电子转移步骤需要很大的活化能,因而被认为是CO2RR向HCOO-转变的速率决定步骤[27]。随后,....

图2.1纳米多孔钴制备工艺流程图

纳米多孔催化剂的改性处理在合金粉的去合金化过程中进行:分别称取2.12mmol的NH4VO3、K2Cr2O7、MoO4(NH4)2、KMnO4、Ce(NO3)3、Na2O4W等改性金属盐,并将其溶解在NaOH溶液中。去合金化过程与上述一致,利用改性金属离子在腐蚀合金过程的扩散、....

本文编号：3997958