纳米金属催化剂论文_张智敏,张成相,安康,刘强,张斯然

导读:本文包含了纳米金属催化剂论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:催化剂,纳米,金属,氧化物,碳纳米管,烷烃,糠醛。

纳米金属催化剂论文文献综述

张智敏,张成相,安康,刘强,张斯然[1](2019)在《以钙钛矿型复合氧化物为前驱体构筑La-Ce氧化物修饰的Pt-Co纳米双金属催化剂及其对CO氧化的性能》一文中研究指出利用钙钛矿型复合氧化物(PTO)可以将多种金属离子限域并均匀混合于钙钛矿晶格中的特点,提出了一种构筑氧化物修饰的纳米双金属催化剂团簇的新构想。以担载于大比表面积SiO_2上的钙钛矿型复合氧化物La_(1-y)Ce_yCo_(0.87)Pt_(0.13)O_3/SiO_2作为前驱体,将La、Ce、Co和Pt多种金属离子均匀混合并限域于PTO晶粒中,还原后得到Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂;通过氮气吸附-脱附、XRD、H2-TPR和TEM等手段对Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂进行了表征,考察了其对CO氧化的催化性能,研究了构效关系。结果发现,La-Ce-O-Pt-Co构成了纳米团簇,担载于SiO_2表面,形成了Pt-Co纳米双金属颗粒; Co修饰Pt提高了其催化活性,而添加Ce进一步改善了其催化性能。当Ce含量(y)为0.2时,催化剂La_(0.8)Ce_(0.2)Co_(0.87)Pt_(0.13)O_3/SiO_2的活性最佳,在120℃下即可实现CO完全转化,且在含体积分数15%H_2O及12.5%CO_2的气氛中仍具有较好的催化性能。稳定性测试表明,所制得的Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂具有良好的稳定性和抗烧结性能。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2019年11期)

崔志冰[2](2019)在《生物质碳基材料负载纳米金属催化剂的制备及加氢性能研究》一文中研究指出糠醛和乙酰丙酸均是重要的生物质平台化合物,通过加氢反应可以制备多种高附加值化学品和燃料。高效稳定的催化剂对两者的加氢反应极为重要,目前对催化剂的研究主要集中在多金属催化剂且载体大多为金属氧化物,对碳基非贵金属催化剂的研究较少。以生物质为原料,可制备功能性碳材料,应用于吸附,电极材料,催化剂载体等方面,其中,碳材料由于自身优异的特性适合做催化剂载体。基于此,本课题以柚子皮为原料,发展了一种简单绿色的生物质碳基材料负载纳米金属催化剂的制备方法,同时对催化剂形成机理进行了探究,并通过糠醛和乙酰丙酸的加氢反应对催化剂的加氢性能进行了研究。生物质碳基材料负载纳米金属催化剂是以柚子皮为碳源,硝酸盐为金属源,采用简单绿色的原位碳化还原法浸渍煅烧制备而得,共制备了Fe/C,Co/C,Ni/C,Cu/C四种催化剂,其中Ni/C和Cu/C催化剂的粒径分别为4.2nm和8.6nm。对催化剂进行了一系列的表征,研究发现,即使在没有额外还原的条件下,催化剂所负载的金属仍能保持还原态。结合相关的参考文献,在文中给出了可能的催化剂形成机理,为生物质原位碳化还原制备碳基金属催化剂提供了参考。Cu基催化剂通常对糠醛加氢制备糠醇有较高的选择性,故将制备所得的Cu/C催化剂用于糠醛加氢反应检测其加氢性能。对糠醛溶液浓度,反应温度,反应时间,催化剂负载量,催化剂煅烧温度进行了考察,在这其中,煅烧温度会极大的影响催化剂的粒径及分散度,导致其催化性能的变化。通过优化实验,确定了糠醛加氢反应在催化剂煅烧温度为400℃,反应温度为170℃,H_2压力为2MPa,反应时间为3 h时,反应效果最好,糠醛的转化率和糠醇的选择性分别高达99.6%和99.3%,且Cu/C催化剂具有较高的糠醇选择性,在反应温度升至240℃时,对糠醇的选择性仍然保持在97.3%。Cu/C催化剂循环性能优异,在10次循环后糠醛转化率依旧保持在90%以上(90.3%),没有出现明显的催化剂失活现象。为检测Ni/C催化剂的加氢性能,将其应用于乙酰丙酸加氢反应中。为对比反应效果,采用碳热还原法制备了活性碳负载镍催化剂Ni/AC和生物质碳负载镍催化剂Ni/DC。叁种催化剂在物相组成及形貌上有较大的差异,这种差异导致了它们在乙酰丙酸加氢反应中不同的催化性能。考察了不同反应条件对乙酰丙酸加氢性能的影响,发现在反应温度为160℃,反应时间为3 h,氢气压力为4MPa的条件下,反应效果最好,乙酰丙酸的转化率和γ-戊内酯的产率分别为100%和94.2%。Ni/C催化剂在第六次循环反应中明显失活,分析表明,其失活原因主要是活性相Ni的氧化及流失。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-05-01)

季豪克,张雪洁,王昊,朱倩文,周烨彬[3](2019)在《多孔碳纳米球及其负载金属催化剂的研究进展》一文中研究指出多孔碳纳米球由于可实现尺寸、形貌、孔结构以及表面基团等的可控合成制备,其负载/镶嵌的金属粒子又兼具高活性和高热稳定性等,在多相催化领域中受到越来越多的关注。本文追溯了多孔碳纳米球形貌调控的发展历程及其负载金属催化剂在催化反应领域中的应用。归纳了不同形貌的多孔碳纳米球及其制备方法和原理,详细对比了各个方法的优缺点;阐述了多孔碳纳米球负载金属催化剂的性能和碳球结构与形貌之间的构效关系;总结了目前碳球作为催化剂载体亟需解决的问题是碳球的多孔结构及其负载尺寸可控和空间匀称分布的金属粒子的可控合成,并展望了其发展方向是进一步研究和探索结构可调、经济可行的碳纳米球制备方法,真正实现工业化应用。(本文来源于《化工进展》期刊2019年07期)

彭爽,孙逊,孙立波,苏慧娟,刘琦[4](2019)在《负载型纳米金属催化剂在乙炔选择加氢反应中的研究进展》一文中研究指出综述了不同负载型纳米金属催化剂在乙炔选择加氢反应中的表现,重点探讨金属活性组分及其载体对催化性能的影响。Pd和Ni基催化剂普遍有着较高的乙炔转化率,Au基催化剂更容易获得高的乙烯选择性。而载体的酸碱性、缺陷位、结构性能等也对催化性能发挥着至关重要的作用。最后,对双金属、活泼载体负载型催化剂在乙炔选择加氢反应中的发展前景进行了展望。(本文来源于《石油化工》期刊2019年03期)

刘阳,骆珍,陆晓倩[5](2019)在《聚吡咯碳纳米棒负载Pt金属催化剂对甲醇电氧化反应的优异性能》一文中研究指出本文采用软模板的方法,选取吡咯作为氮源和碳源,通过简单的吡咯的聚合、自组装与热解,制备了聚吡咯碳纳米棒。Pt纳米颗粒通过多元醇法负载在聚吡咯碳纳米棒上。在酸性条件下对Pt/PCNRs催化剂进行甲醇电氧化测试,发现Pt/PCNRs的催化活性和稳定性都比商业化的Pt/XC-72有明显的提升。(本文来源于《广东化工》期刊2019年02期)

吉忠海,张莉莉,汤代明,刘畅,成会明[6](2018)在《金属催化剂控制生长单壁碳纳米管研究进展》一文中研究指出单壁碳纳米管具有独特的一维管状结构和优异的电学、热学和力学性质。但其在微纳电子、传感器件等领域的应用,仍受限于高品质单壁碳纳米管的可控制备。大规模、高纯度、有序排列、特定手性和导电属性的单壁碳纳米管可控生长仍然是该研究领域的巨大挑战。取得突破的关键在于对单壁碳纳米管生长机理的深刻理解,核心在于对单壁碳纳米管在催化剂上形核与生长过程的有效调控。本文从金属催化剂的电子结构与催化活性、熔点与结构稳定性、碳溶解度和扩散率等角度阐述其对单壁碳纳米管产率、纯度、有序度和精细结构的影响,总结金属催化剂控制生长单壁碳纳米管的研究进展、现状和挑战,展望可控生长的研究策略、设计准则与发展趋势。(本文来源于《金属学报》期刊2018年11期)

李腾飞[7](2018)在《化合物衍生纳米金属催化剂电化学还原二氧化碳的研究》一文中研究指出高效的将CO_2电化学还原为高价值的碳基燃料或化工原料,有望解决太阳能和风能等间歇性可再生能源储存的问题,同时还能减少温室气体的排放。高活性、高选择性且高稳定性的催化剂在电化学还原CO_2过程中起着关键性的作用。以金属箔片作为基体的催化剂会大大地降低材料的利用率。通过简单的方式、可规模化的低成本方式开发高效的纳米金属催化剂就成了该技术推广应用的关键。通过金属化合物转化的方式可以制备高活性和高选择性的纳米金属催化剂。除了催化剂本身的属性外,电解质对催化剂性能的发挥同样起着不容忽视的作用。本文中,我们通过金属化合物转化的方式制备了多个高性能的催化剂,同时研究了KHCO_3浓度对催化剂性能的影响。本论文的主要研究内容与结论如下:(1)通过电化学还原碱式碳酸锌水合物Zn_4CO_3(OH)_6·H_2O及煅烧处理Zn_4CO_3(OH)_6·H_2O后所得ZnO的方式,制备了二维纳米片催化剂,其具有比Zn箔更高的活性和高过电位下对CO更高的法拉第效率。在-1.1 V vs.RHE(RHE表示该电位是相对于可逆氢电极,后文中如无特别说明,所出现的电位都是相对于可逆氢电极的)电位下,电化学还原Zn_4CO_3(OH)_6·H_2O所得催化剂和Zn箔的CO分电流密度分别为6.47和3.40 mA cm~(-2),对CO的法拉第效率分别为82.02和64.30%,表明电化学还原Zn的化合物是制备高活性和高选择性纳米催化剂有效的方法。此外,通过对比纳米催化剂和Zn箔在低过电位下对CO的法拉第效率,发现纳米催化剂在低过电位下对CO的法拉第效率还有待提高。(2)通过电化学还原AgCl的方式,制备了高活性、高选择性和高稳定性的纳米多孔Ag催化剂。基于该催化剂,研究了KHCO_3浓度对Ag催化剂电化学还原CO_2性能的影响。研究发现提高KHCO_3的浓度可以提高Ag催化剂低过电位下对CO的选择性,在-0.6 V电位下,当KHCO_3的浓度由0.1 M提高到0.7 M时,Ag催化剂对CO的法拉第效率从48.33%增加到了82.76%。此外,还发现提高KHCO_3的浓度可以提高Ag催化剂的活性,当KHCO_3的浓度由0.1 M提高到0.7 M时,Ag催化剂对CO的分电流密度由9.31 mA cm~(-2)提高到了27.78 mA cm~(-2)。此外,进一步发掘了Ag催化剂对CH_4的选择性,而且高浓度的KHCO_3有助于提高Ag催化剂对CH_4的选择性。(3)尽管Au、Ag、Pd等贵金属被证明是电化学还原CO_2高效的催化剂,但开发基于廉价金属的催化剂才是该技术可以实现推广应用的关键。通过电化学还原Cu_2O和In(OH)_3混合物的方式,制备了In修饰的Cu催化剂,发现成分对Cu-In二元金属催化剂的选择性有至关重要的影响。通过改变Cu-In二元金属催化剂中Cu/In元素的比例可以对催化剂的选择性进行调控,在0.1 M KHCO_3中,取得了对CO 90.37%的高法拉第效率,该催化剂的性能可以媲美甚至超过了贵金属催化剂。基于所制备的对CO具有最高选择性的Cu-In二元金属催化剂,还研究了KHCO_3浓度对其活性和选择性的影响。(4)通过常温下在SnCl_4乙醇溶液中对所合成的Cu_2O纳米颗粒进行修饰,得到了具有核壳结构的Cu_2O@SnO_x纳米颗粒。在电化学还原CO_2条件下对其进行电化学还原处理,得到了Cu/Sn不同元素在空间上优化配置的纳米二元金属催化剂。该催化剂在0.1 M KHCO_3溶液中对CO的法拉第效率最高可达90.47%。在24h的连续性测试中,该催化剂表现出了很好的稳定性。基于该高选择性且高稳定性的Cu-Sn纳米二元金属催化剂,研究了KHCO_3浓度对其活性和选择性的影响。提高KHCO_3的浓度可以显着地提高催化剂的活性,这与K~+和HCO_3~-在电化学还原CO_2过程中所起的作用有关,同时也与高浓度KHCO_3溶液具有高的缓冲能力有关。此外,高浓度KHCO_3溶液高的缓冲能力还会减小电极附近由于电化学过程所引起的反应物浓度梯度,从而减小电极过程的浓差过电位,进而使电化学还原CO_2可以在更低的过电位下进行。在0.7 M KHCO_3溶液中,在590 mV的过电位下,该催化剂获得了对CO 98.07%的高法拉第效率。高浓度的KHCO_3充分地发掘了该催化剂电化学还原CO_2的性能。在0.7 M KHCO_3溶液中,该催化剂在所有测试电位下对H_2的法拉第效率都低于10%,意味着在整个测试电位范围内,催化剂对CO_2的转化都维持在一个很高的水平上,说明制备具有特殊结构的纳米颗粒是获取高性能二元金属催化剂的有效途径。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-10-01)

张宁,金燕,周玲玲,胡宝山[8](2019)在《基于叁元金属催化剂制备碳纳米管/叁维石墨烯复合材料及电容性能》一文中研究指出通过均匀沉淀法合成Ni-Mg-Al叁元金属氧化物(TMO),再通过一步化学气相沉积法(CVD)以CH4为碳源、Ar为保护性气体,在原位还原的Ni上生长碳纳米管(CNTs),在Mg和Al的金属氧化物上生长石墨烯(GR),利用水热法刻蚀掉TMO,制备CNTs/叁维石墨烯(3DGR)复合材料。基于CNTs与GR两种组分生长动力学的差异,通过控制Ni、Mg和Al叁种金属离子的摩尔比、生长温度、生长时间,调控和优化CNTs/3DGR复合材料的结构及电容性能。借助TEM、SEM、EDS、Raman和XRD对CNTs/3DGR复合材料的结构、形貌、组分进行表征。结果表明,CNTs与GR协同作用为CNTs/3DGR复合材料提供了更多电子运输通道,可大幅提高导电性能,实现电容性能的提升,CNTs/3DGR复合材料的比电容最高可达20F/g。(本文来源于《复合材料学报》期刊2019年03期)

王延相,苏顺生,范汶鑫,秦建杰,瞿策[9](2018)在《加载金属催化剂在碳纤维表面生长多尺度碳纳米管增强体》一文中研究指出用化学气相沉积法在高强度碳纤维表面生长碳纳米管(CNTs)多尺度增强体,研究了加载金属催化剂成分对CNTs生长前后碳纤维强度的影响。结果表明:在500℃金属催化剂成分对还原后催化剂颗粒的形貌和碳纤维的强度影响不大,但是对CNTs的生长速度和碳纤维表面生长CNTs多尺度增强体的强度有显着的影响。高催化效率不仅有利于碳纤维表面CNTs的高效合成,还促进碳纤维表面损伤的修复。Fe-Cu和Ni-Cu催化体系具有较高的催化效率,碳纤维表面催化生长CNTs后其拉伸强度分别提高了12.26%和12.80%。(本文来源于《材料研究学报》期刊2018年07期)

张雅杰,刁江勇,张家芸,黄飞,贾志民[10](2018)在《新型纳米碳及纳米碳负载金属催化剂在催化脱氢中的应用》一文中研究指出本文主要介绍近年来我们在纳米碳材料催化烷烃脱氢工业化应用尝试方面取得的研究进展以及新型纳米碳材料作为载体在负载金属催化剂催化小分子氧化还原反应中取得的新突破[1],主要包括以下几个方面:1)我们开发了氧化镁修饰的纳米碳管催化剂(MgO/CNT)该复合催化剂具有容易成型,在制备过程中不产生废酸废液等特点,很容易规模化制备,同时该复合催化剂催化丁烷氧化脱氢制烯烃的性能要明显优于现有的磷氧化物修饰的碳纳米管催化剂(P/OCNT);2)我们实现纳米金刚石催化剂在贫氧气氛下高效催化乙苯脱氢制苯(本文来源于《第十一届全国环境催化与环境材料学术会议论文集》期刊2018-07-20)

纳米金属催化剂论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

糠醛和乙酰丙酸均是重要的生物质平台化合物,通过加氢反应可以制备多种高附加值化学品和燃料。高效稳定的催化剂对两者的加氢反应极为重要,目前对催化剂的研究主要集中在多金属催化剂且载体大多为金属氧化物,对碳基非贵金属催化剂的研究较少。以生物质为原料,可制备功能性碳材料,应用于吸附,电极材料,催化剂载体等方面,其中,碳材料由于自身优异的特性适合做催化剂载体。基于此,本课题以柚子皮为原料,发展了一种简单绿色的生物质碳基材料负载纳米金属催化剂的制备方法,同时对催化剂形成机理进行了探究,并通过糠醛和乙酰丙酸的加氢反应对催化剂的加氢性能进行了研究。生物质碳基材料负载纳米金属催化剂是以柚子皮为碳源,硝酸盐为金属源,采用简单绿色的原位碳化还原法浸渍煅烧制备而得,共制备了Fe/C,Co/C,Ni/C,Cu/C四种催化剂,其中Ni/C和Cu/C催化剂的粒径分别为4.2nm和8.6nm。对催化剂进行了一系列的表征,研究发现,即使在没有额外还原的条件下,催化剂所负载的金属仍能保持还原态。结合相关的参考文献,在文中给出了可能的催化剂形成机理,为生物质原位碳化还原制备碳基金属催化剂提供了参考。Cu基催化剂通常对糠醛加氢制备糠醇有较高的选择性,故将制备所得的Cu/C催化剂用于糠醛加氢反应检测其加氢性能。对糠醛溶液浓度,反应温度,反应时间,催化剂负载量,催化剂煅烧温度进行了考察,在这其中,煅烧温度会极大的影响催化剂的粒径及分散度,导致其催化性能的变化。通过优化实验,确定了糠醛加氢反应在催化剂煅烧温度为400℃,反应温度为170℃,H_2压力为2MPa,反应时间为3 h时,反应效果最好,糠醛的转化率和糠醇的选择性分别高达99.6%和99.3%,且Cu/C催化剂具有较高的糠醇选择性,在反应温度升至240℃时,对糠醇的选择性仍然保持在97.3%。Cu/C催化剂循环性能优异,在10次循环后糠醛转化率依旧保持在90%以上(90.3%),没有出现明显的催化剂失活现象。为检测Ni/C催化剂的加氢性能,将其应用于乙酰丙酸加氢反应中。为对比反应效果,采用碳热还原法制备了活性碳负载镍催化剂Ni/AC和生物质碳负载镍催化剂Ni/DC。叁种催化剂在物相组成及形貌上有较大的差异,这种差异导致了它们在乙酰丙酸加氢反应中不同的催化性能。考察了不同反应条件对乙酰丙酸加氢性能的影响,发现在反应温度为160℃,反应时间为3 h,氢气压力为4MPa的条件下,反应效果最好,乙酰丙酸的转化率和γ-戊内酯的产率分别为100%和94.2%。Ni/C催化剂在第六次循环反应中明显失活,分析表明,其失活原因主要是活性相Ni的氧化及流失。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米金属催化剂论文参考文献

[1].张智敏,张成相,安康,刘强,张斯然.以钙钛矿型复合氧化物为前驱体构筑La-Ce氧化物修饰的Pt-Co纳米双金属催化剂及其对CO氧化的性能[J].燃料化学学报.2019

[2].崔志冰.生物质碳基材料负载纳米金属催化剂的制备及加氢性能研究[D].郑州大学.2019

[3].季豪克,张雪洁,王昊,朱倩文,周烨彬.多孔碳纳米球及其负载金属催化剂的研究进展[J].化工进展.2019

[4].彭爽,孙逊,孙立波,苏慧娟,刘琦.负载型纳米金属催化剂在乙炔选择加氢反应中的研究进展[J].石油化工.2019

[5].刘阳,骆珍,陆晓倩.聚吡咯碳纳米棒负载Pt金属催化剂对甲醇电氧化反应的优异性能[J].广东化工.2019

[6].吉忠海,张莉莉,汤代明,刘畅,成会明.金属催化剂控制生长单壁碳纳米管研究进展[J].金属学报.2018

[7].李腾飞.化合物衍生纳米金属催化剂电化学还原二氧化碳的研究[D].重庆大学.2018

[8].张宁,金燕,周玲玲,胡宝山.基于叁元金属催化剂制备碳纳米管/叁维石墨烯复合材料及电容性能[J].复合材料学报.2019

[9].王延相,苏顺生,范汶鑫,秦建杰,瞿策.加载金属催化剂在碳纤维表面生长多尺度碳纳米管增强体[J].材料研究学报.2018

[10].张雅杰,刁江勇,张家芸,黄飞,贾志民.新型纳米碳及纳米碳负载金属催化剂在催化脱氢中的应用[C].第十一届全国环境催化与环境材料学术会议论文集.2018

论文知识图

一维量子纳米线在PEO纳米纤维中沿...不同反应情况下得到的铜纳米晶的透射...在MOFs中负载金属纳米粒子[115]国外航天领域军民两用技术产业化案例研...通过多尺度模拟预测负载纳米金属催金属纳米催化剂库的筛选结果.每个格子中...

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

纳米金属催化剂论文_张智敏,张成相,安康,刘强,张斯然
下载Doc文档

猜你喜欢