一、Cu/MoO_3-TiO_2光催化CO_2与C_3H_6反应合成甲基丙烯酸的性能（论文文献综述）
高文强[1]（2021）在《磁场调控光生载流子的分离及高效光催化材料》文中研究说明太阳能因其分布范围广,能量输入稳定,清洁,安全等优点得到了越来越高的重视程度。各国科研工作者都致力于实现通过太阳能来发展环境友好,清洁安全,可持续发展,经济可行的工业技术。太阳能向化学能转换过程成为目前最为重要的研究热点。通过利用太阳能辐射的吸收,实现化学能的能量转换过程。太阳能向化学能转换目前主要的应用领域包括:光催化降解有机污染物;光催化分解水制氢气;光催化CO2还原和光催化固氮。这些应用为解决能源需求危机和解决日益严重的环境污染,温室效应等问题提供了有效的解决途径。近年来,光催化材料研究和性能提升取得了显着的成果,但是光催化的效率始终是其应用的核心限制因素,而光催化性能提升的关键因素包括:（1）增强太阳光的吸收光谱范围,获得更多的光生载流子;（2）提高载流子的分离效率,实现更多的载流子到达催化活性位点;（3）改善催化反应活性,提高催化位点上的载流子利用率。本质上都是针对光生载流子有效利用数量的调控,即分别针对光生载流子的产生、分离、利用三个过程。光生载流子是半导体价带电子吸收能量后跃迁到导带形成的非平衡载流子,很容易复合而恢复到平衡态,此外材料中的杂质、空位等对载流子具有很强的捕获作用,形成复合中心,因此,材料本征的载流子分离效率很低,是限制光催化效率提升的关键和材料调控的难点。其中,应用最广泛和最有效的策略主要有以下两种:（1）结合不同的光催化反应体系,开发能带匹配的光催化异质结构。利用不同半导体能带结构差别,通过势能差形成在复合界面处的内建电场“因势利导”实现光生载流子从能级高的一端向能级底的一端自然移动,实现光生载流子的高效分离,例如,通过p-n半导体异质结;type-Ⅱ型异质结构;直接Z-scheme型异质结构和肖特基异质结构等半导体复合异质结构,通过内建电场实现高效光生载流子分离;（2）利用外场辅助增强光生载流子的分离。除了通过构建半导体异质结构促进光生载流子的分离,在光催化反应体系中引入外场是在不改变半导体原始性质的情况下提高光催化活性的一种灵活而可控的策略。通过施加微波、压电、热、电极化、磁场等外场都有能力提高半导体的电荷分离,为光生载流子的快速分离提供所需的外部驱动力来克服光生载流子的快速复合,从而提高光催化性能。但是,大部分外场的施加,例如电场,都需要将催化材料负载在电极材料上,虽然能提高单位质量催化剂的催化效率,但有两个不利影响:1.将悬浮液三维催化体系降低为电极材料上的二维催化体系,整体催化效率降低;2.将材料负载在电极上时,会覆盖光催化材料的催化位点,影响粉体材料催化活性位点的充分利用。此外,这类施加电场所需要的电极、导线、电源等会带来较大的资源和能源消耗。如何实现对粉体光催化材料施加非接触的外场作用,将是光催化技术研究的一个新的突破点,同时也是一个难点。磁场容易作用在悬浮体系的纳米颗粒上,在对纳米颗粒性能的无线调控方面,具有显着的优势。基于此,本工作的研究思路是,将在载流子调控方面很少被关注的磁场作用,引入研究体系,主要研究思路如下:1.基于磁场作用下运动的电荷会受到磁场洛伦兹力作用,改变运动方向这一基本物理原理出发,开展对非磁性光催化材料光生载流子的调控研究。2.利用磁场对电子自旋极化的调控作用,通过电子自旋极化改变载流子分离特性,开展对磁性光催化材料光生载流子的调控研究。主要内容为:首先研究磁场洛伦兹力对光生电子和空穴的直接作用,利用光生电子和空穴在磁场中运动产生反方向的洛伦兹力影响其运动状态,从而限制其复合;其次,利用洛伦兹力引起的纳米导体电子极化分布所形成的微电势,即运动导体电磁感应产生的动生电动势,实现对其表面组装的半导体纳米材料的光生载流子分离的调控。然后,根据磁性半导体材料中的电子自旋方向多样,具有自旋极化状态调控的条件,研究在磁场作用下,通过调节电子自旋极化状态,对光生电子和空穴的自旋极化状态进行调节,影响其复合率,从而实现磁场对磁性半导体光催化材料的光生载流子分离的调控。主要研究内容及成果如下:（1）洛伦兹力调控光生载流子分离和磁场辅助光催化:首先,利用载流子与磁场相对运动受到的洛伦兹力作用,抑制光生载流子的复合,实现高效光催化性能。选择最常用的二氧化钛（TiO2）光催化材料作为模式材料,制备了晶格结构完整的TiO2纳米带,研究其在磁场中相对运动时的光催化性能,分析磁场对半导体材料光催化性能调控机理。结果显示,在普通的搅拌式光催化系统下放置永磁体提供磁场,与不施加磁场相比,光催化降效率可以提高约40%。利用电化学Mott-Schottky曲线分析光生载流子浓度,发现磁场作用下的光生载流子浓度增加了约30%,因此提出通过引入洛伦兹力对光生电子和空穴的反方向作用力,在光生载流子光激发形成初期对电子-空穴复合过程形成抑制作用,实现了传输过程中的光生载流子数量增多,进而实现光催化性能提升,这为设计增强光生载流子分离的材料和系统开辟了一条新的思路。其次,在洛伦兹力作用提高TiO2纳米带中光生载流子的分离效率的研究基础上,构建晶格完整TiO2纳米带与还原氧化石墨烯（rGO）的异质结构,探索在磁场洛伦兹力作用对异质结构光生载流子分离的调控作用。研究结果显示,在相同磁场条件下,rGO/TiO2纳米带异质结构的光催化效率比纯TiO2纳米带的光催化降解率提高了 34%,说明异质结构的界面内建电场对光生载流子分离产生显着作用。结合磁场洛伦兹力和异质结构界面内建电场协同作用,提出从光生载流子分离和输运两个阶段来讨论其光催化增强机理,即分离阶段,磁场洛伦兹力抑制了光生载流子产生初期的复合,使得能够参与载流子输运的数量增加;输运阶段,rGO-TiO2异质结构形成的内建电场为载流子提供了自发输运路径,实现了更多的光生载流子的转移。这种具有“内建电场-磁场”协同作用的复合光催化材料设计思路,为磁场增强光催化材料设计展示了重要的方向。（2）电磁感应原位微电场的构建及磁场对纳米复合结构光催化材料的载流子调控:通过构建以纳米导体为核的复合结构材料,实现磁场中金属导体电磁感应效应的动生电动势,为复合材料提供原位微电场,增强光生载流子的分离。根据电磁感应原理,在磁场中运动的金属导体,其电子受到洛伦兹力作用形成电荷极化分布,宏观上表现为磁场动生电动势。以纳米导体为核构建的复合光催化材料中,纳米导体的动生电动势作为原位微电场调节光生载流子的分离,从而实现光催化性能的提升。基于以上材料设计思路,通过以金（Au）纳米棒作为纳米导体材料,以CdS纳米颗粒作为半导体光催化材料,构建Au@CdS纳米复合材料作为模式材料,展开电磁感应微电势对光生载流子分离性能调控的机理研究。利用自主设计和改造的运动磁场施加装置,研究了复合材料在磁场作用下光催化制氢性能的变化,结果显示在磁场作用下,Au@CdS纳米复合材料的光催化制氢效率可以提高110%左右,证明了磁场动生电动势提供的微电场对光生载流子分离的有效增强。这种利用金属-半导体核壳纳米复合结构在磁场作用下产生的电磁感应微电场,是纳米结构材料从相对运动的动能到电势能的有效转换结构,为非接触外场增强光催化性能提供了材料设计新思路,能够形成功能材料介导的原位微电场增强载流子分离的复合结构光催化材料新体系。除了磁场原位微电场对负载的光催化材料中光生载流子的调控作用,局域表面等离激元效应（LSPR）是在金属表面自由电子与相同振动频率的光子相互作用形成的电磁振荡。其中,形成的热电子也具有光生载流子特性,因此,磁场与运动导体作用产生微电势可能会对在金属导体表面基于LSPR产生的热电子具有调控作用。LSPR效应需要避免表面负载对金属表面电子的影响,通过构建钯（Pd）-金（Au）纳米棒（NRs）哑铃状复合结构,既形成复合结构催化材料,降低Pd的负载影响Au的LSPR,用于开展等离子体增强的甲酸脱氢催化反应,研究磁场作用下的催化性能调控。研究表明,利用自主设计和改进的运动磁场施加装置,对Pd-Au NRs哑铃状复合结构的甲酸脱氢反应过程施加运动磁场,在28℃反应条件下的甲酸脱氢效率提高了约60%,在45℃的反应条件下,甲酸脱氢效率提高可达150%以上。由于Pd催化甲酸脱氢反应与Pd表面电子密度密切相关,磁场作用下催化性能的显着提升说明Pd表面电子的富集,表明更多的Au纳米棒LSPR产生的热电子转移到Pd纳米颗粒的表面,验证了磁场动生电动势对LSPR热电子的调控作用,形成原位微电场对自体载流子的调节作用。本工作进一步证实了功能材料介导的原位微电场增强光生载流子分离的复合结构光催化材料设计具有可行性和普适性。（3）磁场调控铁磁半导体电子自旋极化增强光生载流子的分离:磁性半导体材料的电子自旋方向不同,没有表现出对光生载流子的作用,但是其电子自旋方向是可以利用磁场进行调节的,当电子自旋极化后,磁性半导体材料的光激发电子和空穴自旋极化状态会受到影响,进而调控光生载流子分离。通过结构调控选择选取具有光催化性能的铁酸锌（ZnFe2O4）铁磁性材料,研究其在磁场中电子自旋极化态的变化与光生载流子分离和催化活性的关系。通过引入阳离子无序和氧空位,合成了具有不同铁磁性能的ZnFe2O4（ZFO）光电极。在磁场作用下,铁磁性能越好的ZnFe2O4具有更强的光电催化析氧反应（OER）性能,实现了减少煅烧时间与磷化处理的ZnFe2O4在1.23和1.57 V vs可逆氢电极（RHE）时的OER性能比无磁场作用下分别提高了 150%和125%。其机理可解释为,阳离子无序和氧空位的引入,提高了自旋电子浓度,在磁场作用下会实现更多的电子自旋极化。处于自旋极化状态的电子在光激发过程中,电子和空穴形成相反的极化状态,空穴的极化会保持,而电子进入激发态后,由于超精细结构效应、自旋-轨道耦合效应等,会弛豫失去极化状态,即部分电子自旋方向发生反转。因为没有能够与之复合的、具有适当自旋方向的空穴存在,反转的电子向空穴的跃迁是受阻的,限制了光生电子空穴的复合。此外,电子自旋极化产生的磁阻效应,降低了载流子输运的电阻,使更多的光生载流子分离并转移到催化活性表面,增强OER催化性能。本工作通过调控电子自旋极化增强光生载流子分离,扩展了磁场增强光催化性能的理论和材料体系。整体来说,本论文研究了磁场调控光催化性能的机理,并提出了材料设计原理,构建了磁场增强光催化的材料体系。将磁场对电荷的洛伦兹力和对电子自旋极化的调控,应用在光生载流子分离过程中,实现抑制光生载流子的复合和增强其输运,进而实现了光催化性能的提升。作为非接触式的外场调控体系,对高性能的光催化材料体系的构建和拓展,提供了一定的指导意义。
李永龙[2]（2020）在《三维有序大孔复合金属氧化物催化剂的制备及用于船舶尾气脱硝性能研究》文中研究指明船舶柴油发动机所排放的氮氧化物（NOx）是一种严重污染环境与危害人体健康的气体,NH3选择性催化还原技术（NH3-SCR）由于其高效性和经济性成为最有效的船舶尾气后处理技术之一。传统的V2O5-WO3（MoO3）/TiO2商业催化剂具有较好的中高温性能,但是这种催化剂的低温活性差并且易被尾气中的粉尘、碳烟等物质堵塞或覆盖导致活性降低甚至失活。本论文通过硬模板法成功制备出具有高质量三维有序大孔结构的复合金属氧化物（3DOM-MnFe1-δCoδOx和3DOM-Fe10-xVx）催化剂并将其应用于船舶尾气脱硝性能研究,利用XRD、N2-BET、XPS、H2-TPR、NH3-TPD、SEM、TEM、STEM-mapping、UV-vis、Raman 和In situ DRIFTS等表征手段探究了催化剂的物理化学性质与其反应性能之间的关系,同时本论文也考察了水蒸气、二氧化硫及碳烟对催化反应的影响,得到了以下结果:（1）3DOM-MnFe1-δCoδOx催化剂的制备及用于船舶尾气脱硝性能研究。以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为硬模板,成功制备出Co掺杂3DOM-MnFeOx的三维有序大孔复合金属氧化物催化剂（3DOM-MnFe1-δCoδOxδ=0.2、0.4和0.6）并用于船舶尾气脱硝性能研究。研究发现,掺杂适量的Co后能明显提高催化剂的NH3-SCR性能,3DOM-MnFe0.6Co0.4Ox催化剂具有最佳的低温活性与最宽的活性温度窗口,在90-343℃时NOx的转化率高于80%。Co的引入能够促进Fe物种的还原,能明显提高催化剂表面Fe3+、Mn4+以及表面活泼氧物种的比例,同时还能增加表面酸中心的数量,这些因素提高了催化剂的催化性能。由于3DOM-MnFe1-δCoδOx催化剂具有独特的三维有序大孔结构,与用传统方法制备出的无三维有序大孔的Con-MnFeCoOx相比,它更有利于物质的传输与扩散,因此具有更好的抗碳烟性能,同时碳烟还能作为一种还原剂参与反应,从而促进催化反应的高温性能。3DOM-MnFe0.6Co0.4Ox与3DOM-MnFeOx相比,前者具有更佳的抗水性能,尤其是抗硫中毒性能有着明显的提升。Insitu DRIFTS结果表明,在200℃时催化反应同时遵循典型的L-H和E-R机理,3DOM-MnFe0.6Co0.4Ox催化剂的抗硫中毒性能提高的原因主要归因于Co的掺杂能够明显抑制硫酸盐在催化剂表面的形成。（2）3DOM-Fe10-xVx催化剂的制备及用于船舶尾气脱硝性能研究。为进一步提高催化剂的抗硫中毒性能,采用PMMA硬模板法成功制备出具有高质量三维有序大孔结构的3DOM-Fe10-xVx（x=0.5、1.0和1.5）复合金属氧化物催化剂并用于船舶尾气脱硝性能研究。研究发现,与未掺杂的3DOM-FeOx和3DOM-VOx相比,3DOM-Fe10-xVx催化剂具有更好的NH3-SCR活性,其中3DOM-Fe9.0V1.0的脱硝性能最佳,在220-412℃温度区间内NOx的转化率高于80%,催化剂催化活性提高的原因主要归因于V的引入能够增强催化剂表面的酸性以及提高表面活泼氧的比例,同时还归因于Fe和V之间积极的协同作用。3DOM-Fe9.0V1.0催化剂兼具优异的抗水性能以及抗硫中毒性能。与传统法制备的Con-Fe9.0V1.0催化剂相比,3DOM-Fe9.0V1.0催化剂具有更好的低温活性与更佳的抗碳烟性能,同时也发现碳烟能促进催化反应的高温性能。探究了不同温度下的反应机理,发现在150℃时反应只遵循L-H机理,在250℃时同时遵循L-H和E-R机理。
孔丹[3]（2014）在《金属纳米颗粒修饰TiO2纳米棒及其光催化还原CO2的应用研究》文中提出随着工业变革的兴起和飞速发展,能源消耗导致的环境污染问题和资源短缺问题日益突出。近几十年来,各国研究学者一直致力于环境友好清洁能源的研究。自1839年,第一次发现光生伏特效应以来,太阳能逐渐成为研究热点。目前,美国、日本和以色列等国家,已经大量使用太阳能装置,而如何提高太阳能的利用率是目前研究学者们一直追求的目标。于此同时,石油等燃料的消耗导致二氧化碳的排放急剧增多,从而导致了温室效应,对地球的气候和人类的生存环境产生了巨大的影响。降解或者转化污染物为有效能源成为研究的重点话题之一。其中,二氧化碳还原方面的研究也受到广泛关注。目前,二氧化碳还原主要是利用太阳光在催化剂的作用下将二氧化碳和水转换为有用的烃类燃料。在现有的半导体光催化材料中,二氧化钛具有无毒、廉价和稳定性的特点,而被认为最具潜力的光催化材料之一,因而得到广泛的研究。虽然二氧化钛光催化性能早在1972年被Fujishima和Honda发现,并且在这近四十年来,科学家们也对提高二氧化钛光催化性能和反应机理做了诸多研究,但是目前根据目前较低的光催化转化效率,二氧化钛依然不能被广泛运用。本论文主要根据二氧化钛光催化理论,采用水热法合成二氧化钛纳米棒,然后用不同的电化学沉积法在其表面沉积金属颗粒,并说明了其光催化还原二氧化碳的转换率与还原机理。主要内容如下：1、采用水热法制备大小一致、分布均匀、晶型单一的锐钛矿型二氧化钛纳米棒,研究反应时间、反应温度和原料配比对二氧化钛形貌和结构的影响。当反应时间在23h,反应温度在120℃,钛酸四丁酯与盐酸体积比为1：30时能够在FTO上生长出较为理想的二氧化钛纳米棒。2、本文对比了负载高压时和无负载时纯Ti02光催化还原二氧化钛的转换率发现,负载高压能够大幅度提高光催化还原CO2为CH4的产率。在25KV到45KV范围内,随着外加电场的升高,光催化还原C02为CH4的产率也随之增加。3、分别用电化学法在二氧化钛纳米棒上分别沉积Cu和Ag纳米颗粒,所得到的催化剂进行光催化还原二氧化碳测试。利用XRD、XPS、SEM、TEM等测试手段对复合二氧化钛进行分析。结果表明,沉积条件和方法不同,金属纳米颗粒在催化剂中的分布及形貌不同,对光催化还原二氧化碳性能有不同的影响,并且有金属颗粒修饰的二氧化钛纳米棒明显比纯的二氧化钛纳米棒样品的转换率高。通过荧光分光光度测试发现,电化学沉积的纳米颗粒在纳米棒薄膜上具有微弱的金属纳米结构中电子的集体振荡效应。这种效应也被称为局域表面等离子体（LSP）。相比于铜颗粒,这种效应在银颗粒中表现的更为明显。4、本文也介绍了用电化学沉积法在ITO上制备Ag纳米颗粒,通过调整形核电压和前驱体溶液浓度来改交Ag纳米颗粒的形貌、大小和分布,以及其对局域等离子体效应的影响。同时介绍了电化学沉积法的优势：●所需沉积温度低,可在常温下进行,衬底与颗粒之间的结合力较好；●可通过控制沉积电位、时间和溶液组合等试验参数来达到控制颗粒大小、密度和形貌的目的；●可进行大面积制样；●设备廉价、工艺简单、操作方便、重复性好。
杨烽,王睿[4]（2013）在《温室气体CO2资源化催化转化研究进展》文中提出随着全球化低碳经济时代的开启,温室气体的减排及利用成为举世关注的焦点,二氧化碳资源化利用及由此形成的新的碳一化学将成为绿色催化研究领域的热点问题。本文综述了二氧化碳资源化催化转化为高附加值化学品的若干反应途径,包括二氧化碳氧化饱和烃类、二氧化碳合成有机酸、二氧化碳合成酯类等,全面比较了实现这些反应所用催化剂的催化特性及优缺点,对其中的重要催化机理作了详细阐述,提出了该领域今后亟待开展的主要研究方向,认为:CO2的定向活化是其资源化利用的关键,需要研发与之相关的具有高活性的催化剂;新的反应介质或新相态CO2反应体系的利用,对大幅度提高CO2的转化率和目标产物的选择性将更具开发潜力;针对多种污染源排放CO2气体的直接利用问题,有必要设计开发对CO2具有高吸附-催化活性的多效催化剂,以提高新技术的实用价值;此外,积极探索CO2的光催化转化以及对光合作用特性的模拟,对于新能源利用和温室气体减排将具有双重收益。
熊卓,赵永椿,张军营,郑楚光[5]（2013）在《Ti基CO2光催化还原及其影响因素研究进展》文中认为综述了Ti基CO2光催化还原的研究进展,简要介绍了近年来用于光催化还原CO2的Ti基催化剂,包括纯TiO2催化剂、金属掺杂TiO2催化剂、非金属掺杂TiO2催化剂、共掺杂TiO2催化剂、Ti基纳米复合催化剂、有机光敏化剂修饰TiO2催化剂及其它TiO2催化剂等,比较了各类TiO2基催化剂光催化活性,介绍了其相应的反应机理及优缺点,讨论了光照时间、反应温度、CO2分压力、H2O和CO2摩尔比、光反应器等因素对光催化活性的影响。通过综合运用多种改性措施,开发高效Ti基催化剂并优化反应系统以提高光催化反应活性及光利用率将会成为CO2光催化还原领域重点研究内容与发展趋势,最后展望了利用该技术光催化还原工业烟气,尤其是富氧燃烧烟气的潜在应用前景与挑战。
祝晓雨,赵毅[6]（2013）在《二氧化碳有机化工利用研究进展》文中指出CO2是对全球变暖贡献最大的温室气体,CO2减排已成为当今各国政府及科学界的重大战略课题。目前国内外CO2有机化工利用的方法主要有催化氢化、光催化、电化学等,生成的有机化工产品主要有甲烷,甲醇,甲酸,二甲醚,碳酸二甲酯、甲基丙烯酸等。在当前能源和基本化工原料紧缺的情况下,将CO2看作廉价资源,转化成化工产品具有深远意义。
王超,陈达,刘姝,黄岳祥,范美强,舒康颖[7]（2011）在《TiO2光催化还原CO2研究进展》文中研究表明简要综述了近年来用于光催化还原CO2的Ti O2材料,包括单一Ti O2光催化材料、金属负载型Ti O2材料、半导体复合Ti O2光催化材料、有机光敏化剂修饰Ti O2光催化材料、Ti O2分子筛光催化材料及其他Ti O2光催化材料,总结了各种Ti O2材料光催化CO2的优势,并介绍了其相应的光催化反应机理。
叶成[8]（2006）在《化学学科发展综合报告（2006）》文中研究说明一、引言（一）化学是承上启下的中心科学在进入了21世纪的今天,人们在谈论科学的发展时指出,"这将是一个生命科学和信息科学的世纪",那么究竟"化学还有什么用呢?"。诚如诺贝尔化学奖获得者HWKroto在回答这个问题时所述,"正是因为21世纪是生命科学和信
刘蒽莉[9]（2006）在《二氧化碳催化转化新进展》文中提出本文介绍了近年来由CO2制取甲醇、二甲醚、合成气、胺类等化学品的研究新进展。并对CO2研究发展方向进行初步探讨。
刘恩莉[10]（2006）在《二氧化碳应用新进展》文中进行了进一步梳理介绍了近年来由CO2制取甲醇、二甲醚、合成气、胺类等化学品的研究新进展。还介绍了由CO2合成羧酸、碳酸二甲酯等高附价值产品的新成果。并对CO2研究发展方向进行初步探讨。
二、Cu/MoO_3-TiO_2光催化CO_2与C_3H_6反应合成甲基丙烯酸的性能（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、Cu/MoO_3-TiO_2光催化CO_2与C_3H_6反应合成甲基丙烯酸的性能（论文提纲范文）
（1）磁场调控光生载流子的分离及高效光催化材料（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化反应的基本作用原理 |
| 1.2.1 光催化反应的作用机理 |
| 1.2.2 光催化材料的主要分类 |
| 1.2.3 光催化反应的主要应用 |
| 1.3 提高光催化材料光生载流子分离效率的主要途径 |
| 1.3.1 异质结构内建电场调控光生载流子的分离 |
| 1.3.2 外场调控光催化材料光生载流子的分离 |
| 1.4 选题依据与主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 洛伦兹力调控光生载流子分离与磁场辅助光催化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 实验样品的制备 |
| 2.2.4 材料的表征 |
| 2.2.5 实验样品的光催化性能测试 |
| 2.2.6 实验样品的光电化学测试 |
| 2.2.7 第一性原理计算 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 洛伦兹力调控二氧化钛(TiO_2)纳米带光生载流子分离 |
| 2.3.2 “内建电场-磁场”协同作用调控光生载流子分离 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 电磁感应原位微电场的构建及磁场对纳米复合结构光催化材料的载流子调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验样品的制备 |
| 3.2.4 材料的表征 |
| 3.2.5 实验样品的光催化性能测试 |
| 3.2.6 实验样品的甲酸脱氢催化性能测试 |
| 3.2.7 实验样品的光电化学测试 |
| 3.2.8 第一性原理计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电磁感应原位微电场对半导体光生载流子分离的调控 |
| 3.3.2 电磁感应原位微电场对金属等离激元效应热电子产生与输运的调控 |
| 3.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 磁场调控铁磁半导体电子自旋极化增强光生载流子的分离 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验样品的制备 |
| 4.2.4 材料的表征 |
| 4.2.5 不同样品的光电化学测试与分析 |
| 4.2.6 第一性原理计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同铁磁性ZnFe_2O_4(ZFO)的物相结构与形貌分析 |
| 4.3.2 在磁场作用下样品的光电催化分解水析氧反应(OER)性能讨论 |
| 4.3.3 磁场作用下ZFO样品OER性能提高的机理讨论 |
| 4.3.4 磁场作用下铁磁性ZFO电子自旋极化对光生载流子分离的影响 |
| 4.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 需要进一步研究的问题 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录及参与的科研项目 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）三维有序大孔复合金属氧化物催化剂的制备及用于船舶尾气脱硝性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 氮氧化物的产生及危害 |
| 1.2.1 氮氧化物的产生 |
| 1.2.2 氮氧化物的危害 |
| 1.3 国际对船舶尾气排放的规定 |
| 1.4 船舶尾气中的NO_x消除技术 |
| 1.4.1 NO_x储存还原技术 |
| 1.4.2 NO_x直接分解技术 |
| 1.4.3 选择性非催化还原技术 |
| 1.4.4 NH_3选择性催化还原技术 |
| 1.5 NH_3-SCR脱硝催化剂 |
| 1.5.1 贵金属催化剂 |
| 1.5.2 沸石分子筛类催化剂 |
| 1.5.3 金属氧化物催化剂 |
| 1.6 NH_3-SCR反应机理 |
| 1.7 三维有序大孔材料及其研究现状 |
| 1.7.1 三维有序大孔材料 |
| 1.7.2 三维有序大孔材料的研究现状 |
| 1.8 本文研究内容及意义 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 化学试剂与仪器设备 |
| 2.1.1 化学试剂与气体 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.2 PMMA硬模板与催化剂的制备 |
| 2.2.1 PMMA硬模板的制备 |
| 2.2.2 催化剂的制备 |
| 2.3 催化剂的表征 |
| 2.3.1 X射线衍射技术 |
| 2.3.2 N_2吸附-脱附表征 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱 |
| 2.3.4 扫描电子显微镜和透射电子显微镜 |
| 2.3.5 拉曼光谱表征 |
| 2.3.6 NH_3程序升温脱附技术 |
| 2.3.7 H_2程序升温还原技术 |
| 2.3.8 漫反射-紫外吸收光谱分析 |
| 2.3.9 原位红外分析 |
| 2.4 催化剂的评价 |
| 2.4.1 催化剂的NH_3-SCR活性测试 |
| 2.4.2 动力学测试 |
| 2.4.3 抗碳烟性能测试 |
| 第3章 3DOM MnFe_(1-δ)Co_δO_x催化剂的制备及用于船舶尾气脱硝性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 3DOM-MnFe_(1-δ)Co_δO_x(δ=0.2、0.4和0.6)催化剂的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 NH_3-SCR性能分析及动力学分析 |
| 3.3.2 催化剂的抗水抗硫性能分析 |
| 3.3.3 催化剂的抗碳烟性能分析 |
| 3.3.4 SEM和TEM结果分析 |
| 3.3.5 XRD和N_2吸附-脱附结果分析 |
| 3.3.6 XPS结果分析 |
| 3.3.7 H_2-TPR和NH_3-TPD结果分析 |
| 3.3.8 NH_3-SCR反应机理探究 |
| 3.3.9 催化剂硫中毒机理探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 3DOM Fe_(1-x)V_x催化剂的制备及用于船舶尾气脱硝性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 3DOM-Fe_(10-x)V_x(x=0.5、1.0和1.5)催化剂的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 SEM和TEM结果分析 |
| 4.3.2 XRD和UV-vis DRS结果分析 |
| 4.3.3 N_2吸附-脱附结果分析 |
| 4.3.4 Raman和XPS结果分析 |
| 4.3.5 H_2-TPR和NH_3-TPD结果分析 |
| 4.3.6 NH_3-SCR性能分析及动力学分析 |
| 4.3.7 催化剂的抗碳烟性能分析 |
| 4.3.8 催化剂的抗水抗硫性能分析 |
| 4.3.9 NH_3-SCR反应机理探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（3）金属纳米颗粒修饰TiO2纳米棒及其光催化还原CO2的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2光催化反应概述 |
| 1.2.1 TiO_2光催化反应原理 |
| 1.2.2 TiO_2光催化技术的研究及应用 |
| 1.3 CO_2还原的利用现状及研究进展 |
| 1.3.1 CO_2的结构和性质 |
| 1.3.2 CO_2利用现状 |
| 1.3.3 TiO2光催化还原CO_2技术的研究 |
| 1.4 光催化TiO_2改性方法 |
| 1.4.1 水热合成法 |
| 1.4.2 液相沉淀法 |
| 1.4.3 微乳液法 |
| 1.4.4 浸渍法 |
| 1.4.5 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.6 电化学法 |
| 1.5 课题研究意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 TiO_2纳米棒薄膜的制备研究 |
| 2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.1.1 实验试剂和规格 |
| 2.1.2 实验仪器及型号 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 TiO_2光催化还原CO_2 |
| 2.2.2 分析测试 |
| 2.2.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2.2 扫描电镜分析(SEM) |
| 2.2.3 产物分析 |
| 2.3 TiO_2纳米棒薄膜的表征与性能研究 |
| 2.3.1 水热法制备TiO_2薄膜 |
| 2.3.2 反应时间对水热反应产物的影响 |
| 2.3.3 反应温度对水热反应产物的影响 |
| 2.3.4 反应原料配比对水热反应产物的影响 |
| 2.4 TiO_2光催化还原CO_2 |
| 2.4.1 在紫外光照射的条件下,TiO_2纳米棒催化还原CO_2 |
| 2.4.2 在紫外光照射的条件下,纯TiO_2加高压催化还原CO_2 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Cu纳米颗粒修饰TiO_2纳米棒薄膜及其光催化还原CO_2的研究 |
| 3.1 Cu颗粒修饰TiO_2纳米棒薄膜的制备 |
| 3.1.1 实验药品及仪器 |
| 3.1.2 制备方法 |
| 3.1.3 测试设备与表征 |
| 3.2 Cu颗粒修饰TiO_2纳米棒薄膜的表征和性能研究 |
| 3.2.1 Cu颗粒修饰TiO_2纳米棒薄膜的形貌和结构表征 |
| 3.2.2 Cu颗粒修饰TiO_2纳米棒薄膜的光学性能表征和光催化还原CO_2测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 电化学沉积Ag纳米颗粒及其定义域表面等离子体增强效应的研究 |
| 4.1 实验原料与设备 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 实验设备 |
| 4.2 实验方案与过程 |
| 4.2.1 实验方案 |
| 4.2.2 实验过程 |
| 4.3 测试设备与表征 |
| 4.4 双电位阶跃法电化学沉积Ag纳米颗粒的研究 |
| 4.4.1 形核电位对Ag纳米颗粒形貌的影响 |
| 4.4.2 前驱体浓度对Ag纳米颗粒形貌的影响 |
| 4.5 Ag纳米颗粒定域表面等离子体增强效应 |
| 4.5.1 形核电位对Ag纳米颗粒SERS性能的影响 |
| 4.5.2 前驱体浓度对Ag纳米颗粒SERS性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 Ag纳米颗粒修饰TiO_2纳米棒薄膜及其光催化还原C02的研究 |
| 5.1 Ag纳米颗粒修饰TiO_2纳米棒薄膜的制备 |
| 5.1.1 实验药品和仪器 |
| 5.1.2 制备方法 |
| 5.1.3 测试设备与表征 |
| 5.2 Ag颗粒修饰TiO_2纳米棒薄膜的表征和性能测试 |
| 5.2.1 Ag颗粒修饰TiO_2纳米棒薄膜的形貌和结构表征 |
| 5.2.2 Ag纳米颗粒修饰TiO_2纳米棒薄膜的光学性能和光催化还原CO_2的性能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）温室气体CO2资源化催化转化研究进展（论文提纲范文）
| 1 CO2对饱和烃类的氧化 |
| 1.1 由CO2和甲烷制合成气的重整反应 |
| 1.2 CO2对烷烃的选择性氧化 |
| 2 以CO2为原料的有机酸合成 |
| 2.1 基于CO2的芳香类化合物的羧基化 |
| 2.2 基于CO2的C1-C3烃类的羧基化 |
| 2.2.1 以CO2为原料的甲基丙烯酸的合成 |
| 2.2.2 以CO2为原料的乙酸的合成 |
| 3 以CO2为原料的酯类的合成 |
| 3.1 以CO2为原料的碳酸酯的合成 |
| 3.2 以CO2为原料的环状碳酸酯的合成 |
| 3.3 CO2参加的共聚酯化反应 |
| 4 CO2参与的其他反应 |
| 5 今后有待开展的工作 |
（5）Ti基CO2光催化还原及其影响因素研究进展（论文提纲范文）
| 1 Ti O2光催化还原CO2反应机理[2, 10, 14] |
| 2 Ti O2催化剂研究现状 |
| 2.1 单一Ti O2催化剂 |
| 2.2 金属掺杂型Ti O2催化剂 |
| 2.3 非金属掺杂型Ti O2催化剂 |
| 2.4 共掺杂型Ti O2催化剂 |
| 2.5 半导体复合Ti O2催化剂 |
| 2.6 有机光敏化剂修饰Ti O2催化剂 |
| 2.7 其它Ti O2催化剂 |
| 3 Ti O2光催化还原CO2影响因素 |
| 3.1 光照时间 |
| 3.2 反应温度 |
| 3.3 CO2分压 |
| 3.4 H2O/CO2摩尔比 |
| 3.5 光催化反应器 |
| 4 结语 |
（6）二氧化碳有机化工利用研究进展（论文提纲范文）
| 1 CO2催化氢化 |
| 1.1 催化氢化合成甲烷 |
| 1.2 催化氢化合成甲醇 |
| 1.3 催化氢化合成甲酸 |
| 1.4 催化氢化合成二甲醚 |
| 2 CO2光催化 |
| 2.1 光催化合成甲烷、甲醇、甲酸 |
| 2.2 光催化合成碳酸二甲酯 |
| 2.3 光催化合成甲基丙烯酸 |
| 2.4 光催化合成异丁烯醛 |
| 3 电化学法固定CO2 |
| 3.1 电活化CO2合成碳酸二甲酯 |
| 3.2 电活化CO2合成碳酸丙烯酯 |
| 3.3 电活化CO2合成苯氨基甲酸乙酯 |
| 4 结 论 |
（7）TiO2光催化还原CO2研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 TiO2光催化还原CO2反应原理 |
| 2 TiO2光催化还原CO2研究现状 |
| 2.1 单一TiO2光催化还原CO2 |
| 2.2 金属负载型TiO2光催化还原CO2 |
| 2.3 半导体复合TiO2光催化还原CO2 |
| 2.4 有机光敏化剂修饰TiO2光催化还原CO2 |
| 2.5 TiO2分子筛光催化还原CO2 |
| 2.6 其它TiO2材料光催化还原CO2 |
| 3 结语 |
（10）二氧化碳应用新进展（论文提纲范文）
| 1 二氧化碳催化加氢 |
| 1.1 合成甲醇 |
| 1.2 合成二甲醚 |
| 1.3 二氧化碳合成烃类 |
| 1.3.1 合成甲烷 |
| 1.3.2 合成碳烃 |
| 2 二氧化碳制合成气 |
| 3 二氧化碳合成酯和羧酸 |
| 3.1 合成碳酸二甲酯（DMC) |
| 3.2 合成羧酸 |
| 4 二氧化碳合成胺 |
| 5 二氧化碳催化共聚 |
| 6 其它反应 |
| 7 结语 |
四、Cu/MoO_3-TiO_2光催化CO_2与C_3H_6反应合成甲基丙烯酸的性能（论文参考文献）
- [1]磁场调控光生载流子的分离及高效光催化材料[D]. 高文强. 山东大学, 2021(11)
- [2]三维有序大孔复合金属氧化物催化剂的制备及用于船舶尾气脱硝性能研究[D]. 李永龙. 南昌大学, 2020(01)
- [3]金属纳米颗粒修饰TiO2纳米棒及其光催化还原CO2的应用研究[D]. 孔丹. 浙江大学, 2014(08)
- [4]温室气体CO2资源化催化转化研究进展[J]. 杨烽,王睿. 煤炭学报, 2013(06)
- [5]Ti基CO2光催化还原及其影响因素研究进展[J]. 熊卓,赵永椿,张军营,郑楚光. 化工进展, 2013(05)
- [6]二氧化碳有机化工利用研究进展[J]. 祝晓雨,赵毅. 广州化工, 2013(07)
- [7]TiO2光催化还原CO2研究进展[J]. 王超,陈达,刘姝,黄岳祥,范美强,舒康颖. 材料导报, 2011(07)
- [8]化学学科发展综合报告（2006）[A]. 叶成. 化学学科发展研究报告(2006), 2006
- [9]二氧化碳催化转化新进展[J]. 刘蒽莉. 天津化工, 2006(04)
- [10]二氧化碳应用新进展[J]. 刘恩莉. 江苏化工, 2006(11)