高效锰/钴氧化物材料的结构调控与丙烷催化燃烧性能研究
发布时间：2023-12-09 10:47
发展高效稳定催化体系一直是环境领域的重点课题,其中围绕挥发性有机物净化的高活性、高稳定性的新型催化剂构建对于缓解大气污染具有重要意义。本文以丙烷完全催化燃烧为模型反应,针对具有多种晶相结构和可变价态的锰氧化物和具有较低Co-O键能的钴氧化物,从催化剂设计制备和结构调控出发,通过改变制备方法、热处理气氛和温度等对材料的物化性质进行调控,制备了具有独特形貌的锰氧化物和MOFs衍生的钴氧化物,在丙烷催化完全氧化反应中表现出优异的催化性能。具体研究内容如下:(1)通过水热法制备了α-MnO2、β-MnO2、γ-MnO2、δ-MnO2,发现δ-MnO2在空气气氛中800℃焙烧后仍表现出良好的丙烷催化氧化性能。进一步将δ-MnO2在空气气氛中300-900℃焙烧后处理,通过采用不同的表征技术探究其升温过程中的物相变化,考察了其对丙烷的催化燃烧性能以及影响催化氧化丙烷性能的原因。结果表明:δ-MnO2从室温升温至900℃的过程中经历了δ-MnO
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 氧化锰(MnOx)
1.3 四氧化三钴(Co3O4)
1.4 提高催化剂活性和高温稳定性的研究进展
1.4.1 提高催化剂活性
1.4.2 提高催化剂高温稳定性
1.5 研究目的及内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂和实验仪器
2.2 材料的表征
2.2.1 X射线粉末衍射(XRD)
2.2.2 拉曼表征(Raman)
2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.4 透射电子显微镜(TEM/HRTEM)
2.2.5 热重-差热分析(TG-DTA)
2.2.6 比表面积(BET)
2.2.7 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.8 氢气-程序升温还原(H2-TPR)
2.2.9 氧气-程序升温脱附(O2-TPD)
2.3 材料的活性评价
第三章 高效二氧化锰的设计制备及其对丙烷催化燃烧性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 催化剂制备
3.2.2 催化剂表征及活性测试
3.3 结果与分析
3.3.1 筛选
3.3.2 X射线衍射
3.3.3 拉曼光谱
3.3.4 扫描电镜/比表面积
3.3.5 X射线光电子能谱
3.3.6 氢气-程序升温还原
3.3.7 氧气-程序升温脱附
3.3.8 活性评价
3.4 本章小结
第四章 高效钴氧化物/碳纳米管的制备及其对丙烷催化燃烧性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 Zif-67 前驱体的制备
4.2.2 以CTAB模板剂调控的Zif-67 前驱体的制备
4.2.3 钴氧化物@碳纳米管(CCC-800H系列)催化剂的制备
4.2.4 催化剂表征及活性测试
4.3 结果和分析
4.3.1 TG表征
4.3.2 X射线衍射
4.3.3 拉曼光谱
4.3.4 扫描电镜
4.3.5 透射电镜
4.3.6 比表面积
4.3.7 X射线光电子能谱
4.3.8 氢气-程序升温还原
4.3.9 活性评价
4.4 本章小结
第五章 钴氧化物@二氧化硅的制备及其对丙烷催化燃烧性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 前驱体Zif-67@SiO2 的制备
5.2.2 CS-600H-TA(CS-600H系列)的制备
5.2.3 CS-600N-300A的制备
5.2.4 催化剂表征及活性测试
5.3 结果与分析
5.3.1 TG表征
5.3.2 X射线衍射
5.3.3 扫描电镜/透射电镜/比表面积
5.3.4 X射线光电子能谱
5.3.5 氢气-程序升温还原
5.3.6 活性评价
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
本文编号：3871420
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 氧化锰(MnOx)
1.3 四氧化三钴(Co3O4)
1.4 提高催化剂活性和高温稳定性的研究进展
1.4.1 提高催化剂活性
1.4.2 提高催化剂高温稳定性
1.5 研究目的及内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂和实验仪器
2.2 材料的表征
2.2.1 X射线粉末衍射(XRD)
2.2.2 拉曼表征(Raman)
2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.4 透射电子显微镜(TEM/HRTEM)
2.2.5 热重-差热分析(TG-DTA)
2.2.6 比表面积(BET)
2.2.7 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.8 氢气-程序升温还原(H2-TPR)
2.2.9 氧气-程序升温脱附(O2-TPD)
2.3 材料的活性评价
第三章 高效二氧化锰的设计制备及其对丙烷催化燃烧性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 催化剂制备
3.2.2 催化剂表征及活性测试
3.3 结果与分析
3.3.1 筛选
3.3.2 X射线衍射
3.3.3 拉曼光谱
3.3.4 扫描电镜/比表面积
3.3.5 X射线光电子能谱
3.3.6 氢气-程序升温还原
3.3.7 氧气-程序升温脱附
3.3.8 活性评价
3.4 本章小结
第四章 高效钴氧化物/碳纳米管的制备及其对丙烷催化燃烧性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 Zif-67 前驱体的制备
4.2.2 以CTAB模板剂调控的Zif-67 前驱体的制备
4.2.3 钴氧化物@碳纳米管(CCC-800H系列)催化剂的制备
4.2.4 催化剂表征及活性测试
4.3 结果和分析
4.3.1 TG表征
4.3.2 X射线衍射
4.3.3 拉曼光谱
4.3.4 扫描电镜
4.3.5 透射电镜
4.3.6 比表面积
4.3.7 X射线光电子能谱
4.3.8 氢气-程序升温还原
4.3.9 活性评价
4.4 本章小结
第五章 钴氧化物@二氧化硅的制备及其对丙烷催化燃烧性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 前驱体Zif-67@SiO2 的制备
5.2.2 CS-600H-TA(CS-600H系列)的制备
5.2.3 CS-600N-300A的制备
5.2.4 催化剂表征及活性测试
5.3 结果与分析
5.3.1 TG表征
5.3.2 X射线衍射
5.3.3 扫描电镜/透射电镜/比表面积
5.3.4 X射线光电子能谱
5.3.5 氢气-程序升温还原
5.3.6 活性评价
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
本文编号：3871420
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