本文主要研究内容
作者牛一鸣（2019）在《乙炔选择性加氢催化剂微结构演变及其构效关系研究》一文中研究指出：催化剂“结构-性能”关系的建立对高效催化剂的设计和制备至关重要,本博士论文以乙炔选择性加氢反应催化剂为研究对象,透射电镜为主要研究手段,系统的探索“反应条件-催化剂结构-催化性能”之间的关系,围绕催化剂的设计、可控制备和构效关系的建立展开研究。1.Pd基催化剂是被广泛认可的乙炔选择性加氢催化剂,相较于其它晶面,Pd(100)面被认为拥有最好的选择性。本论文首先从Pd催化剂开始,研究其(100)晶面在反应条件下的稳定性,探索Pd纳米颗粒(100)晶面在持续与反应气体相互作用下的演变。通过反应结果关联结构演变和性能的关系,发现立方体Pd纳米颗粒的(100)晶面在乙炔选择性加氢反应中表现出良好的乙烯选择性,但随着长时间的反应,平整的(100)晶面会转变为布满台阶位缺陷的表面,反应在转化率不变的情况下选择性逐渐降低,表明台阶位缺陷会导致过度加氢而生成乙烷。2.“活性位分离效应”可使PdZn金属间化合物在乙炔选择性加氢反应中展现出优异的性能,本论文选择以PdZn金属间化合物为研究对象,利用原位气体-加热透射电镜,在原子尺度探索其由Pd-ZnO结构在H2气氛下的生成过程。H2-TPR-MS和原位XRD分析结合原位气体TEM实验揭示了PdHx中间状态结构在相变过程中的重要作用。相变过程中Pd纳米颗粒中的间隙H起到了对ZnO的还原作用,随后Zn原子进入Pd纳米颗粒并逐渐形成PdZn金属间化合物结构。该研究首次发现PdHx化合物在金属间化合物形成过程中的重要作用,并且从原子尺度上揭示了其结构演变过程,这为之后金属间化合物催化剂的设计和合成提供了参考依据。3.基于Pd-ZnO体系“金属-载体相互作用”的研究,进一步拓展了“化学环境-催化剂结构-催化性能”之间的关系。将体系在不同温度下H2气氛处理得到的结构按“金属-载体相互作用”强弱分为“弱”、“中”和“强”三类,详细表征三种状态的结构特征并关联其乙炔加氢性能,推测乙炔加氢性能的影响因素。研究结果表明,Pd1-xZnx(x=0.15)结构在乙炔选择性加氢反应中表现出最高的活性和选择性,拥有比PdZn金属间化合物结构更高的乙烯选择性和约15～35倍的质量比活性。通过关联表面结构和性能,发现催化剂对H2的吸附活化以及其与C2中间产物吸附强度的平衡会影响反应的性能,研究表明电子结构的调控比“活性位分离”效应调控能够更好的调控乙烯选择性和反应活性。4.根据Pd的次表层PdCx结构、NiZn催化剂在乙炔选择性加氢反应的“结构-性能”关系,以及NiZn合金结构特性和对气体的吸附特征,设计通过乙炔气体驱动,并利用解离的C原子组装Ni3Zn合金形成Ni3ZnC0.7结构的纳米颗粒负载型催化剂。原位XRD和XANES实验表征了Ni3ZnC0.7形成过程中晶体结构和Ni的电子结构变化。HRTEM结合电子能量损失谱表征了催化剂微观结构、元素分布和Ni3ZnC0.7中C的结构。乙炔选择性加氢反应结果表明Ni3ZnC0.7结构在反应中展现出优异的选择性和稳定性。通过建立非贵金属Ni-Zn体系“结构-性能”之间的关系,为新型非贵金属催化剂的设计和制备提供了新思路。
Abstract
cui hua ji “jie gou -xing neng ”guan ji de jian li dui gao xiao cui hua ji de she ji he zhi bei zhi guan chong yao ,ben bo shi lun wen yi yi gui shua ze xing jia qing fan ying cui hua ji wei yan jiu dui xiang ,tou she dian jing wei zhu yao yan jiu shou duan ,ji tong de tan suo “fan ying tiao jian -cui hua ji jie gou -cui hua xing neng ”zhi jian de guan ji ,wei rao cui hua ji de she ji 、ke kong zhi bei he gou xiao guan ji de jian li zhan kai yan jiu 。1.Pdji cui hua ji shi bei an fan ren ke de yi gui shua ze xing jia qing cui hua ji ,xiang jiao yu ji ta jing mian ,Pd(100)mian bei ren wei yong you zui hao de shua ze xing 。ben lun wen shou xian cong Pdcui hua ji kai shi ,yan jiu ji (100)jing mian zai fan ying tiao jian xia de wen ding xing ,tan suo Pdna mi ke li (100)jing mian zai chi xu yu fan ying qi ti xiang hu zuo yong xia de yan bian 。tong guo fan ying jie guo guan lian jie gou yan bian he xing neng de guan ji ,fa xian li fang ti Pdna mi ke li de (100)jing mian zai yi gui shua ze xing jia qing fan ying zhong biao xian chu liang hao de yi xi shua ze xing ,dan sui zhao chang shi jian de fan ying ,ping zheng de (100)jing mian hui zhuai bian wei bu man tai jie wei que xian de biao mian ,fan ying zai zhuai hua lv bu bian de qing kuang xia shua ze xing zhu jian jiang di ,biao ming tai jie wei que xian hui dao zhi guo du jia qing er sheng cheng yi wan 。2.“huo xing wei fen li xiao ying ”ke shi PdZnjin shu jian hua ge wu zai yi gui shua ze xing jia qing fan ying zhong zhan xian chu you yi de xing neng ,ben lun wen shua ze yi PdZnjin shu jian hua ge wu wei yan jiu dui xiang ,li yong yuan wei qi ti -jia re tou she dian jing ,zai yuan zi che du tan suo ji you Pd-ZnOjie gou zai H2qi fen xia de sheng cheng guo cheng 。H2-TPR-MShe yuan wei XRDfen xi jie ge yuan wei qi ti TEMshi yan jie shi le PdHxzhong jian zhuang tai jie gou zai xiang bian guo cheng zhong de chong yao zuo yong 。xiang bian guo cheng zhong Pdna mi ke li zhong de jian xi Hqi dao le dui ZnOde hai yuan zuo yong ,sui hou Znyuan zi jin ru Pdna mi ke li bing zhu jian xing cheng PdZnjin shu jian hua ge wu jie gou 。gai yan jiu shou ci fa xian PdHxhua ge wu zai jin shu jian hua ge wu xing cheng guo cheng zhong de chong yao zuo yong ,bing ju cong yuan zi che du shang jie shi le ji jie gou yan bian guo cheng ,zhe wei zhi hou jin shu jian hua ge wu cui hua ji de she ji he ge cheng di gong le can kao yi ju 。3.ji yu Pd-ZnOti ji “jin shu -zai ti xiang hu zuo yong ”de yan jiu ,jin yi bu ta zhan le “hua xue huan jing -cui hua ji jie gou -cui hua xing neng ”zhi jian de guan ji 。jiang ti ji zai bu tong wen du xia H2qi fen chu li de dao de jie gou an “jin shu -zai ti xiang hu zuo yong ”jiang ruo fen wei “ruo ”、“zhong ”he “jiang ”san lei ,xiang xi biao zheng san chong zhuang tai de jie gou te zheng bing guan lian ji yi gui jia qing xing neng ,tui ce yi gui jia qing xing neng de ying xiang yin su 。yan jiu jie guo biao ming ,Pd1-xZnx(x=0.15)jie gou zai yi gui shua ze xing jia qing fan ying zhong biao xian chu zui gao de huo xing he shua ze xing ,yong you bi PdZnjin shu jian hua ge wu jie gou geng gao de yi xi shua ze xing he yao 15～35bei de zhi liang bi huo xing 。tong guo guan lian biao mian jie gou he xing neng ,fa xian cui hua ji dui H2de xi fu huo hua yi ji ji yu C2zhong jian chan wu xi fu jiang du de ping heng hui ying xiang fan ying de xing neng ,yan jiu biao ming dian zi jie gou de diao kong bi “huo xing wei fen li ”xiao ying diao kong neng gou geng hao de diao kong yi xi shua ze xing he fan ying huo xing 。4.gen ju Pdde ci biao ceng PdCxjie gou 、NiZncui hua ji zai yi gui shua ze xing jia qing fan ying de “jie gou -xing neng ”guan ji ,yi ji NiZnge jin jie gou te xing he dui qi ti de xi fu te zheng ,she ji tong guo yi gui qi ti qu dong ,bing li yong jie li de Cyuan zi zu zhuang Ni3Znge jin xing cheng Ni3ZnC0.7jie gou de na mi ke li fu zai xing cui hua ji 。yuan wei XRDhe XANESshi yan biao zheng le Ni3ZnC0.7xing cheng guo cheng zhong jing ti jie gou he Nide dian zi jie gou bian hua 。HRTEMjie ge dian zi neng liang sun shi pu biao zheng le cui hua ji wei guan jie gou 、yuan su fen bu he Ni3ZnC0.7zhong Cde jie gou 。yi gui shua ze xing jia qing fan ying jie guo biao ming Ni3ZnC0.7jie gou zai fan ying zhong zhan xian chu you yi de shua ze xing he wen ding xing 。tong guo jian li fei gui jin shu Ni-Znti ji “jie gou -xing neng ”zhi jian de guan ji ,wei xin xing fei gui jin shu cui hua ji de she ji he zhi bei di gong le xin sai lu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的牛一鸣，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于乙炔选择性加氢反应论文,催化剂结构论文,结构性能关系论文,金属载体相互作用论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：乙炔选择性加氢反应论文; 催化剂结构论文; 结构性能关系论文; 金属载体相互作用论文; 中国科学技术大学2019-07-12论文;