一、ACTIVATION OF O_2 AND CATALYTIC PROPERTIES OF CeO_2/CaF_2 CATALYSTS FOR METHANE OXIDATIVE COUPLING（论文文献综述）
郭淼鑫,杜君臣,李红,张秀娟,张爱敏,赵云昆[1]（2021）在《甲烷燃烧贵金属催化剂研究新进展》文中研究说明采用替代性清洁燃料和安装排放后处理装置是目前控制和削减内燃机汽车尾气污染物排放的最有效手段。天然气被认为是极具替代潜力的清洁燃料,然而其中未燃烧的甲烷会造成严重的温室效应。甲烷具有稳定的正四面体结构、C-H键难于被活化断裂,因此成为天然气车的排放控制焦点和研究热点。以贵金属为活性组分的贵金属催化剂显示出比非贵金属催化剂更强的甲烷催化氧化活性,耐水、耐硫和耐高温性能,是实现甲烷充分燃烧的主流催化材料。最新出台的轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）更严格地限制了尾气中污染物的排放,为新一代天然气车用高效尾气净化催化剂的研发提供借鉴和参考,本文重点围绕催化活性提升和耐水、耐硫性能增强等,综述了近10年来国内外在甲烷燃烧贵金属催化剂方面的最新研究进展,并提出负载在掺杂了过渡金属或稀土元素的三维有序大孔或介孔材料上的Pd基双金属和多金属催化剂将成为未来尾气净化催化剂活性、稳定性提升的主要方向。
周忠岳,杨玖重,潘洋,齐飞[2]（2021）在《同步辐射真空紫外光电离质谱在燃烧和催化研究中的应用进展》文中研究表明燃烧是当今世界的主要能源来源,在交通运输、工业生产和航空航天等领域发挥着重要的作用。燃烧过程伴随着污染物的产生,带来严重的环境问题。为了提高燃烧效率、降低污染物排放,我们需要理解并认识燃烧,最终可以控制燃烧。中间产物是燃烧反应网络的链载体,对关键中间产物定性和定量测量是认识燃烧的重要环节,也是发展和验证燃烧反应动力学模型的重要基础。另一方面,各种化学品和燃料的制备均涉及催化过程,对于催化反应中间产物的检测,可以进一步揭示催化反应机理,并定向调控催化反应路径,提高目标产物的转化率。上述关键中间产物,尤其是活泼中间产物的检测一直是测量的难点。近年来,我们发展的同步辐射真空紫外光电离质谱技术,结合超声分子束取样,可以检测燃烧及催化反应过程中的关键中间产物,如烯醇、过氧化物、自由基等。本文详细介绍了同步辐射真空紫外光电离质谱技术及其在燃烧和催化研究中的应用,并展望未来的发展方向。
白娅[3]（2021）在《电化学合成芳基膦化物及内酰胺衍生物的研究》文中提出芳基膦化物及内酰胺衍生物是有机化学和药物化学中常见的化学结构,广泛应用于医药、农药以及材料科学等研究领域。例如,芳基膦化物可以作为多种蛋白激酶及受体的抑制剂或激动剂用于肿瘤、心血管疾病、糖尿病等的治疗;内酰胺衍生物存在于多种天然产物中,可以作为高血压、炎症、贫血等多种疾病的有效治疗药物。芳基卤化物的磷酸化是合成芳基膦化物的常用方法之一,传统方法存在一些缺陷,如需要使用钯催化剂,反应条件剧烈,反应时间长,官能团兼容性差等;酰亚胺的选择性还原是合成内酰胺的最直接有效的方法,传统方法依赖于氢化物试剂、金属还原剂或过渡金属催化剂的使用,存在过度还原,选择性差,底物适用范围小,需要加压氢气氛围等缺点。因此,为了解决这些问题,合成化学家致力于寻求实现这两类反应的新方法。电化学合成是近年来发展较快的一项新技术,与传统有机合成方法相比,具有以下优点:无需使用氧化还原试剂;反应条件温和;通过调节电压与电流的大小可实现反应选择性的控制;同一电解装置可用于不同类型的反应,有利于实现级联反应;可克服传统合成方法中存在的某些难以解决的困难。随着电化学的不断发展和完善,一些新技术例如手性电极、氧化还原介质、“阳离子池”等应用到电化学合成中,极大地提高了电化学反应的效率和应用范围。此外,电化学反应仪器也由早期的大体积复杂装置到小型家用电池,再到可以实现标准化模块化合成的反应装置（例如Electra Syn 2.0）,提高了电化学合成的可操作性,为合成化学家提供了新的选择。本论文内容分为三章:第一章概述了芳基膦化物及内酰胺衍生物的药物背景及现有合成方法、有机电化学合成的特点及发展现状;第二章介绍了电化学介导的镍催化实现芳基卤化物与膦亲核试剂发生交叉偶联的方法,并将其应用于芳基膦化物的合成;第三章介绍了电化学条件下对环状酰亚胺进行选择性还原的方法,并将其应用于内酰胺衍生物的合成。芳基卤化物与膦亲核试剂的交叉偶联是合成芳基膦化物的一种常用方法,我们在第二章中探索了电化学在这类反应中的应用。首先,进行了条件筛选,我们以对溴三氟甲苯与亚磷酸二乙酯为模板底物,通过改变投料量、体系浓度、反应溶剂、反应时间及电极,得到最佳条件:N2保护下,使用便宜且无毒的碳电极,仅需在10 m A的小电流下室温电解3小时,即以90%的产率得到目标产物2-3a。接下来,进行了底物范围考察,将亚磷酸二乙酯作为膦试剂,考察了溴苯苯环上的各种官能团对产率的影响,结果显示各种取代基包括烷氧基（OMe）,烷基（Me和CF3）,卤素（Cl）,氰基（CN）,羰基（COMe）和酯基（CO2Et）均具有良好的耐受性;此外,稠合双环、稠合三环芳香族底物及芳杂环均可以以中等至较高收率得到目标产物。进一步底物范围考察表明:该体系可以用于活性较低的对氯三氟甲苯并以42%的产率得到目标产物,且亚磷酸二异丙酯、苯基膦酸乙酯及二苯基氧膦均可以作为膦亲核试剂。随后,为了考察该方法的实用性,我们将模板底物放大至1 mmol反应并以74%的产率得到了目标产物2-3a。利用这种新开发的电化学方法,我们合成了19个芳基膦化物,产率介于34%到94%之间。最后,为了研究反应机理,我们将模板底物置于加入TEMPO后的最佳条件下反应,没有监测到产物生成,推测该反应可能通过自由基中间体进行,且通过阳极和阴极协同进行,致使可以在非隔膜的电解池装置中产生具有不同氧化态的活性镍化合物,促进产物的生成。选择性还原酰亚胺是合成内酰胺的最直接有效的方法,我们在第三章中探索了电化学合成在这类反应中的应用。首先,进行了条件筛选,我们将N-苯基邻苯二甲酰亚胺作为模板底物,通过对胺、电解质、溶剂、反应电流及时间的筛选,得到了最佳反应条件:以二异丙胺为碱,乙醇为反应溶剂,20 m A恒流电解2小时以94%的产率得到羟基内酰胺产物3-2a,25 m A恒流电解3小时以86%的产率得到内酰胺产物3-3a。接下来,我们对底物范围进行了考察,结果显示N-芳基和N-脂肪基取代的邻苯二甲酰亚胺均可以被成功还原,表明该体系具有广泛的底物适用性;此外,烯丙基、炔丙基、环氧乙基、酯基及羰基等基团取代时均可以得到目标产物,表明该体系对敏感官能团的耐受性。随后,为了考察该方法的实用性,我们在最佳条件下对沙利度胺进行了还原并得到了相应的羟基内酰胺产物3-2w,但无法得到进一步还原的内酰胺产物3-3w;值得注意的是,将模板底物扩大至6 mmol规模,通过在20 m A恒流下反应24小时或者在30 m A恒流下反应30小时,我们可以分别以87%和82%的产率得到3-2a及3-3a,实现了目标产物的克级合成。利用这种新开发的电化学还原方法,我们合成了23个羟基内酰胺衍生物及21个内酰胺衍生物,产率介于18%到95%之间。最后,为了研究反应机理,我们进行了一系列实验并得出以下结论:通过对比N,N-二异丙基乙胺、吡啶及2,2,6,6-四甲基哌啶的反应结果,发现利用能够产生α-氨基烷基自由基的胺类化合物对于促进所需的还原反应至关重要;最佳反应体系中加入TEMPO后没有监测到目标产物且用高分辨质谱检测到了TEMPO捕获自由基的分子,我们推测该反应通过自由基中间体进行;氘代乙醇及氘代二异丙胺的实验结果表明,反应所需的质子来源于乙醇及二异丙胺,且两者在反应过程存在一个快速质子交换过程。综上,通过总结芳基膦化物及内酰胺衍生物的药物应用背景及两者已有的合成方法,鉴于其在药物小分子与天然产物中的重要性及现有合成方法的不足,同时考虑到电化学合成的优势,我们开发了这两类化合物的电化学合成方法并对其反应机理进行了预测。本文介绍的两种合成方法不需要添加氧化还原试剂,采用简易的非隔膜电池,便宜且无毒的碳电极,反应时间短,反应条件温和普适,底物适用范围广,且生成的副产物少,实现了电化学条件下芳基卤化物与膦试剂的交叉偶联及酰亚胺的选择性还原,为C-P键的构建及C-O键的断裂提供了新方法,在药物合成领域具有潜在的应用价值。
黄鑫,焦熙,王晓波,赵宁[4]（2022）在《甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃研究进展（Ⅱ）》文中研究指明在"碳达峰、碳中和"的背景下,甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃具有零二氧化碳排放、100%碳原子利用和富产氢等优势,是碳一化学和催化领域中一个热点研究课题。本综述基于作者在甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃反应的研究工作,结合2018-2021年的相关文献,对目前甲烷无氧芳构化反应和甲烷无氧直接制备烯烃、芳烃和氢气反应的世界各国研究现状进行综合评述。重点讨论活性位确认、反应中间体、反应机理、催化剂性能及提升等工作。最后对甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃的研究前景进行了展望。
杨婷[5]（2021）在《动态诱导法制备镍基催化剂及其甲烷二氧化碳重整反应性能研究》文中研究指明甲烷二氧化碳重整反应（DRM）可以转化温室气体,对环境保护和资源再利用有重要意义。在该反应中镍基催化剂是最常用的催化剂,但由于烧结和积炭导致催化剂极易失活而难以实现工业化。为解决催化剂易失活的问题,本论文采用动态诱导法制备小粒径、高分散和锚定作用强的镍基催化剂,以期提高催化剂的抗烧结和抗积炭性能,从而提高催化剂的稳定性。分别以钒氧化物、锰氧化物和铈氧化物为载体,通过控制载体价态变化和活性组分被还原同时发生（钒氧化物和锰氧化物）,或通过控制载体相的形成和活性组分转变同时发生（铈氧化物）来达到动态诱导的目的,取得的主要研究结果如下:（1）在高温下载体价态发生变化（V2O5完全转变为V2O3）的同时还原活性组分制得价态变化诱导催化剂Ni/V2O3-TB,在载体价态不发生变化（始终为V2O3）时还原活性组分制得参比催化剂Ni/V2O3-B。通过对反应前催化剂进行表征发现,催化剂Ni/V2O3-TB具有活性组分粒径小、分散度高且锚定作用强的特点。在反应温度为750°C下进行稳定性评价时发现,催化剂Ni/V2O3-TB的稳定性（CH4和CO2的转化率分别维持在22%和41%）要优于催化剂Ni/V2O3-B（分别降为10%和5%）。对反应后催化剂进行表征发现催化剂Ni/V2O3-TB的积炭量更少,粒径团聚现象不明显,这是因为利用价态变化诱导法制备的催化剂Ni/V2O3-TB具有粒径小、分散度高和锚定作用强的特点,促使其抗积炭和抗烧结性能好,因而其具有高稳定性。（2）以MnO2和MnO为载体,采用与催化剂Ni/V2O3相同的制备过程后分别得到催化剂Ni/MnO-TB和Ni/MnO-B。通过对反应前催化剂进行表征发现,两者的活性组分粒径、分散度和锚定作用均相差不大。对两种催化剂进行800°C和750°C的初始活性和稳定性评价发现,800°C下两种催化剂的CH4和CO2转化率相差不多,且均未出现失活现象。750°C下在110 h内催化剂Ni/MnO-TB的稳定性（CH4转化率维持在28%）与Ni/MnO-B的稳定性（CH4转化率为22%）没有明显的区别。对反应后的催化剂进行分析发现两种催化剂均没有明显的积炭和烧结现象,说明在以锰氧化物为载体时,利用价态变化诱导法没有起到分散活性组分、减小Ni纳米颗粒粒径的目的,这主要是由于酸性条件下Ni2+在MnO2上吸附效应较差,在高温还原时易于生成大颗粒Ni,与价态变化诱导所起的减小粒径的效果相互抵消,最终导致价两种催化剂的活性和稳定性几乎一致。（3）通过在高温下控制CeO2相的形成与Ni2+转变成Ni0同步发生制备得到动态诱导催化剂Ni/CeO2-TB,先生成CeO2载体然后再使Ni2+转变成Ni0制得催化剂Ni/CeO2-B。通过对反应前催化剂进行表征发现催化剂Ni/CeO2-TB具有活性组分粒径小（平均粒径约为6 nm）、分散度高且锚定作用强的特点。对两种催化剂进行反应温度为800°C活性评价发现,催化剂Ni/CeO2-B在反应100 h内的CH4和CO2转化率（81%和84%）均高于催化剂Ni/CeO2-TB（45%和60%）,两种催化剂均未出现失活现象。相比催化剂Ni/CeO2-B,催化剂Ni/CeO2-TB的活性相对较低,这主要是由于制备该催化剂时有部分Ni2+未能完全转变为Ni0而导致活性组分较少而致使活性较低。
刘华,刘晓艳,王爱琴,张涛[6]（2021）在《单原子催化甲烷直接转化的研究进展》文中进行了进一步梳理将甲烷直接转化（DMC）为高附加值化学品（如甲醇等化合物）,是实现天然气高效利用的有效途径.因甲烷结构非常稳定,使其在温和条件下（反应温度≤150℃的非强酸介质体系）的高效活化极具挑战性.近年来,单原子催化剂（SACs）因其活性物种的高利用率和高选择性,已引起国内外研究者的广泛关注,并被尝试应用于多种反应.研究表明, SACs在DMC反应中表现出独特的催化性能.本综述中,我们总结了在温和条件下, SACs在DMC反应中的研究进展,重点针对热催化反应过程的催化剂设计和反应路径研究进行了归纳和分析.此外,还对光催化反应过程中涉及的SACs上的DMC反应进行了分析.最后,对温和条件下实现DMC进行了总结和展望.
张艳[7]（2020）在《La2Ce2O7复合氧化物催化剂用于甲烷氧化偶联制乙烯》文中研究表明天然气是一种广泛使用的廉价资源,其主要成分为甲烷。甲烷氧化偶联反应（OCM）可将甲烷一步反应转化为重要的化工平台分子乙烯。近三十年来,人们对于甲烷氧化偶联反应进行了很多研究,但至今未能工业化应用。迄今该反应仍存在很多问题未得到解决,如C2产物单程收率低30%这一最低工业化应用要求、反应温度过高、催化剂稳定性差等。因此,人们仍在努力寻找性能更好,具有应用前景的催化剂。La2Ce2O7具有无序缺陷萤石结构,表面含有丰富的氧空位、表面亲电氧中心和碱中心,对OCM反应具有良好的性能。本文对La2Ce2O7复合氧化物催化剂低温OCM反应性能进行优化,并对其表面和体相物理化学性质进行系统探讨,主要结果如下:第一部分:为了研发低温反应性能优良的OCM催化剂,采用共沉淀（CP）、水热（HT）、甘氨酸硝酸盐燃烧（GNC）方法对La2Ce2O7化合物的表面活性位点进行了优化设计。反应性能测试结果表明,所有La2Ce2O7催化剂均表现出良好的低温反应性能,其顺序为La2Ce2O7-GNC>La2Ce2O7-HT>La2Ce2O7-CP。其中低温反应性能最佳的La2Ce2O7-GNC,在450℃即可获得2.5%左右的C2产物产率。XRD和Raman结果表明,所有的La2Ce2O7催化剂均为无序缺陷萤石结构。原位红外结果表明,La2Ce2O7-HT和La2Ce2O7-CP活性氧物种为O2-离子;但La2Ce2O7-GNC除O2-离子外,还能观察到O22-离子。La2Ce2O7-GNC具有优良的低温反应性能是由于O2-离子键级为1.5,而O22-离子键级为1.0,比O2-离子更活泼。此外,La2Ce2O7-GNC催化剂具有最大量的中等强度碱中心。因此,这两种表面活性位点之间的相互作用是决定La2Ce2O7-GNC催化剂具有佳最优OCM反应性能的主要因素。第二部分:基于第一部分工作,为了深入理解无序立方缺陷萤石La2Ce2O7的OCM反应活性中心,采用柠檬酸溶胶-凝胶方法制备了 CeO2、La2O3、La2Ce2O7催化剂。为了探讨结构对OCM性能的影响,采用固相混合法制备了 La2O3:CeO2=1:2催化剂。XRD、Raman结果表明CeO2和La2O3为纯氧化物,通过固相混合法制备的La2O3:CeO2=1:2催化剂为简单的混合物晶相,La2Ce2O7催化剂为无序缺陷萤石晶相。反应性能测试结果表明,与纯氧化物CeO2、La2O3及通过固相混合法制备的La2O3:CeO2=1:2催化剂相比,形成无序缺陷萤石结构的La2Ce2O7催化剂具有最好的反应性能。与La2O3催化剂相比,La2Ce2O7催化剂具有更佳的低温反应性能及稳定性。原位Raman、XPS和CO2-TPD研究结果发现La2Ce2O7催化剂表面有最丰富的O2-物种和中等强度碱中心,是其具有最好反应性能的主要原因。
吴世鹏[8]（2020）在《功能复合氧化物的制备、表征及其在醇胺氧化偶联反应中的应用》文中研究表明有机含氮化合物,尤其亚胺及其衍生物是生物、农业、制药等领域非常重要的一类化学中间体原料。其不仅广泛存在于具有生理和药物活性的化合物和天然产物中,也是构成一些生物体和生命活动不可缺少的物质。当前,液相醇胺直接氧化偶联被研究者认为是制备亚胺最有前景的方法之一。因为醇类廉价易得,反应的唯一副产物是水,符合绿色化学发展理念。但是,如何在绿色、温和的反应条件下活化醇类的C-H键以及稳定亚胺的C=N双键仍然充满挑战。近年来,功能氧化物/复合氧化物由于其优越的氧化还原性,酸碱两性,化学稳定性,形貌可塑性,可循环利用等优点被广泛研究并应用于诸多化学领域,是多相催化中最大的一类催化剂。因此,开发新型廉价的功能氧化物/复合氧化物,并将其作为多相催化剂,在温和反应条件下,高效实现液相胺醇直接氧化偶联制备亚胺,具有重大的科研价值和意义。本论文开发了Pd-CeNiXOY、HS-CeO2（HS代表高比表面积）以及Au/ZnXAl2O3这三种催化剂,能够在绿色、温和的反应条件下高效催化液相胺醇直接氧化偶联制备亚胺。本论文详细介绍了这三种催化剂的制备方法,表征手段,并考察了影响催化剂性能的反应参数,最后讨论并建立了三种催化剂上醇胺氧化偶联制备亚胺的构效关联和反应机理。本论文中Pd-CeNiXOY催化剂采用一锅沉淀法制备得到,HS-CeO2催化剂采用模板剂诱导均相沉淀法制备得到,ZnXAl2O3载体采用共沉淀法制备得到。Au纳米粒子通过PVP包裹,限制其粒径尺寸并高分散的吸附在ZnXAl2O3载体表面,再采用NaBH4对其胶束前驱体溶液进行还原,制得Au/ZnXAl2O3催化剂。Pd-CeNiXOY催化剂中Pd物种和Ni/Ce摩尔比对在活性胺分子存在条件下醇分子的活化发挥至关重要的作用。在系列催化剂中,Pd-CeNi0.3OY显示出最优的催化性能,在O2（1bar）气氛且不添加任何碱助剂能够高效地催化多种醇类和胺类的氧化偶联合成相应的亚胺。CeNi0.3OY催化剂在反应温度为100?C时,反应26小时,可以获得>99%的产物亚胺收率;而Pd-CeNi0.3OY催化剂在反应温度为60?C时,反应16小时,即可获得>99%的产物亚胺收率。极微量（0.2wt%）高分散的金属态钯亚原子纳米簇通过加速苄醇选择氧化为苯甲醛而显着提高亚胺在温和条件下的生成速率,这一氧化过程被确认为反应决速步骤。论文采用了XRD、XPS、ICP-MS、N2物理吸脱附、UV-Raman、H2-TPR、TEM以及EPMA表征手段对催化剂的各种物理化学性质进行了研究。表征结果表明,改变Ni/Ce摩尔比可以调控Ni2+离子和CeO2表界面之间的相互作用,增强Ce3+和Ni2+物种之间可逆的氧化还原过程,从而诱导产生更多配位不饱和的Ce3+离子以及氧空穴催化活性位点。在系列催化剂中,Pd-CeNi0.3OY显示出最高的Ce3+物种和氧空穴表面浓度,且在Pd助剂的协同作用下,因而显示出最高的催化活性。Ce3+-Ni2+氧化还原对之间的强相互作用抵御了CeO2纳米粒子（5nm）在反应过程中发生团聚以及活性氧空穴的消耗殆尽,从而使催化剂性能在多次连续循环实验后仍保持稳定。HS-CeO2催化剂的催化性能主要受表面活性剂、焙烧温度、底物摩尔比、反应温度以及反应时间的影响。当以三甲基十六烷基溴化铵（CTAB）为模板剂,焙烧温度为400?C时,制备的CeO2比表面积最大,表现出最高的催化活性。当苯胺/苯甲醇摩尔比为1.5,反应温度为80?C,空气氛围下反应2小时,该催化剂能够实现100%的苯甲醇转化率以及>99%的亚胺收率。采用热力学和动力学实验对催化剂催化活性以及催化反应机理和路径进行了探究。论文采用了XRD、XPS、N2物理吸脱附、H2-TPR、O2-TPD以及UV-Raman表征手段对催化剂的各种物理化学性质进行了研究。结果表明,相对于不添加任何表面活性剂制备的比表面积较低的CeO2（标记为LS-CeO2）,HS-CeO2催化剂表面活性氧物种含量较高,表面配位不饱和Ce3+离子浓度较高,氧化还原性较强。而以上这些性质,有利于促进苯甲醇氧化到苯甲醛这一反应决速步骤,从而促进整个反应的进行。此外,HS-CeO2催化剂在连续循环使用五次后活性未出现明显的失活现象,表现良好的稳定性。Au/ZnXAl2O3催化剂中载体Zn/Al的摩尔比和焙烧温度对催化剂的性能有着很大影响。文中采用共沉淀法制备了一系列微量（1-4 mol.%）ZnO掺杂的?-Al2O3载体,并在其表面负载微量（0.4 wt.%）Au纳米粒子。在系列催化剂中,经400?C焙烧的Au/Zn0.02Al2O3催化剂显示出最高催化活性,能够在30-60?C空气气氛下高效地催化多种伯醇与伯胺的氧化偶联合成相应的亚胺,产物选择性均在99%以上。在苄醇与苯胺的氧化偶联模型反应中,催化剂转化频率（TOF）高达39.1 h-1,为目前公开报道的Au基催化剂最高值。研究发现,Au/ZnXAl2O3催化剂中平均粒径为2.90 nm的高分散金属态Au纳米粒子为催化活性中心,其对在活性胺分子存在条件下醇分子的吸附和C-H键的活化发挥着至关重要的作用:通过加速苄醇选择氧化为苯甲醛而显着提高亚胺在温和反应条件下的生成速率,这一氧化过程被确认为反应决速步骤。论文采用了XRD、XPS、ICP-MS、N2物理吸脱附、TEM以及CO2/NH3-TPD表征手段对催化剂的各种物理化学性质进行了研究。表征结果表明,调变Zn/Al摩尔比和焙烧温度,可调控ZnO物种与Al2O3表界面之间的相互作用,从而诱导产生更多的活性表面氧空穴,同时还能调控载体的酸碱性和比表面积。在系列催化剂中,经400?C焙烧的Au/Zn0.02Al2O3催化剂显示出最高的表面氧空穴浓度,最大的比表面积和适宜的酸碱位点,因而显示出最高的催化活性。高分散纳米Au粒子与载体之间的强相互作用,抵御了Au0物种在反应过程中发生团聚和氧化,是催化剂性能在多次连续循环实验后仍保持稳定的主要原因。
段一菲,陈存壮,张军社,王新赫,魏进家[9]（2020）在《化学链小分子转化研究进展》文中研究表明化学链将一个化学反应分解成在同一反应器依次进行或在不同反应器同时进行的两个或多个独立的反应.反应物之间物质和能量的传递通过一个固体媒介实现,媒介中某一元素的价态在两个值之间循环变化.相比于传统化学反应过程,化学链反应过程具有效率高、安全性能高和操作灵活等优点.化学链曾经被用于商业化生产氧气、氢气和二氧化碳.进入21世纪以来,化学链用于小分子化学转化受到了研究人员的广泛关注.本文介绍了近年来这一领域的研究进展,重点总结了太阳能热化学分解H2O和CO2、化学链甲烷干/湿重整、晶格氧选择烧氢耦合脱氢和化学链合成氨的发展现状,并对化学链小分子化学转化面临的挑战进行了讨论.
刘泽邦[10]（2019）在《以在线质谱为核心的原位表征平台在碳一能源机理研究中的设计及应用》文中研究说明碳一化学是将低价值的C1分子转化成具有较高经济与工业价值的化学品,在环境保护、能源与基础化工原料的可持续发展上有着重要的意义与巨大潜力。但相关催化机理研究受限于反应环境、研究设备与手段面临着较大的局限,不能够理性指导催化剂的合成与应用。本工作主要围绕以在线质谱为核心的原位表征平台在碳一能源机理研究领域的应用展开,设计并搭建以在线质谱为核心、多表征手段、多用途的原位表征平台,可以多维度、多层次的对催化反应进行原位表征。利用基于平台集成的在线质谱微反应器,进行了两个主要方向的研究。首先,开发了一种针对活性载体体系的,利用低温化学滴定测量活性载体所负载金属团簇化学比表面积的方法,对铂/氧化铁和铜/氧化铈等催化剂进行了测量;并利用此方法研究了Au/TiO2上CO氧化的机理。此外,对纳米棒La2O3催化剂上甲烷氧化偶联（OCM）反应的产物动力学与反应中催化活性表面的形成机理进行了研究。本文主要包括引言,以在线质谱为核心的原位表征平台的设计与搭建、低温滴定活性载体负载的金属表面积、Au/TiO2上CO氧化的机理的研究、La2O3上OCM反应的动力学表征、La2O3上OCM反应机理探究等几个主要章节。引言部分主要讨论了本文的研究背景。首先简略介绍了新能源发展的局势下碳一能源的发展趋势,并讨论了负载型催化剂在重要碳一化学研究中的应用。由此,作者从催化反应机理研究的重要性及目前工业催化机理研究面临的主要技术瓶颈出发,详细讨论了发展原位与operando表征的重要意义,并简单介绍了常用的表面研究仪器的工作原理与发展历程。碳一化学重点聚焦于包括CO2的转化与利用与CH4转化与利用两个方面,在环境保护、绿色能源与大宗化工原料的可持续生产发展上有着重要的意义与巨大潜力。发展新型碳一化学工业,需要催化剂的创新和发展。通过原位催化机理研究能够从工作机理层面出发来理性指导催化剂的合成与应用,是目前碳一化学化工发展的技术前沿。但受限于研究设备与手段原位催化机理研究仍面临着压力、材料和复杂性三大鸿沟,需要设计开发新的表征设备和方法来满足反应表征机理的需要。第二章主要介绍了本文核心定制设备,即在线质谱为核心的原位表征平台的设计与搭建。平台主要由在线质谱（高压）微反应器表征平台,XPS-MS原位高压反应设备,XRD-MS原位在线表征设备,原位FTIR-MS在线中高压微反应设备几部分组成,本文分别对以上各部分的具体结构,应用领域,性能指标作了详细介绍。其中可用于高压高温环境下的在线质谱（高压）微反应器表征平台完全由实验室设计定制,具有高灵敏度,压力和温度范围广,时间响应快的优点,是本文的主要研究装备。本章详细介绍了构成该平台的气路控制系统,质谱采样系统,微反应器系统的结构和设计特点。作者与课题组并将该在线质谱采样系统进一步与IR,XRD,XPS等主流表征手段通过高压原位池分别实现联用,能够实时在线监控原位高压池中的反应产物过程,并获得反应过程中或反应与处理前后的振动态、表面电子结构或者体相信息等谱学信息。利用该原位表征平台,主要进行了以下几项工作:1.通过低温滴定方法定量活性载体负载的金属表面积、2.Au/TiO2上CO氧化的机理的研究、3.La2O3上OCM反应的动力学表征、4.La2O3上OCM反应机理探究。其中1、2主要为瞬态过程研究,3主要为稳态反应研究,4是瞬态过程和稳态反应相结合的动力学和机理研究。反转频率（TOF）是宏观反应参数与微观反应机理之间的重要联系。表面活性位点是催化反应发生的中心,对催化剂上活性位点的精确定量分析,是获得反转频率的前提。化学滴定是对负载型金属催化剂表面金属位点定量的重要手段。活性载体上负载的金属催化剂用途广泛,但载体活性可能引起晶格氧对化学滴定产物分析的干扰,使金属位点的定量产生不确定性。利用在线质谱微反应器系统温控灵敏,测试周期较短的特点,课题组开发了通过温度搜索,用低温滴定来测定负载在活性载体上金属比表面积的方法。在此工作中,分别使用CO与N2O探针分子在低温下对不同活性载体负载的Pt与Cu纳米粒子进行了滴定测试,分析了催化剂的金属比表面积,分散度与粒径。扩展利用该设备与方法,应用于较复杂的催化剂活性位点的表征,作者对Au/TiO2上CO氧化机理进行了研究。Au粒径为3 nm,负载量为7.3 wt%。首先在,在液氮至200℃的宽温度范围内,使用在线质谱对Au/TiO2低温下CO氧化反应活性进行了表征。并分别利用在不同温区内的CO滴定、TPD、氧化表面的TPR等实验,确认Au/TiO2上存在两种具有不同动力学特征的CO氧化反应表面中间体物质,分别对应是Au纳米颗粒边界与邻近晶格位置的原子氧。此外还对金颗粒的比表面积完成了一步法定量分析。甲烷氧化偶联（OCM）反应是将CH4直接转化为具有高附加值C2物种的反应,具有工艺简单,能耗较低等优点,工业应用前景巨大。但该反应在产业化上也面临着选择性低,副反应复杂的缺点。利用原位在线表征平台,本工作首先利用在线质谱微反应器移热效率高,几乎无飞温的特点,对氧化镧催化剂上该反应的产物动力学进行了研究。结果首次显示在500-650℃之间存在一个转化区,在该转化区内,CO2达到了饱和,C2的选择性迅速上升与活化能下降,反应特性发生了较大的变化,结合DFT的计算结果,作者提出在该温区应当存在着对应着催化剂表面结构的重要变化。在此基础上,进行了不同预处理条件对催化剂反应起活温度的影响的动力学研究,从中毒和活化两方面展开,寻找活性表面的可能形成过程。结合CO2 TPD考察了表面与体相碳酸根物种对反应的毒化作用;为了研究催化活性表面的生成条件,通过对催化剂的不同处理研究了O2在La2O3催化剂上吸附与脱附特性,并利用CH4滴定与氧化表面不同温度切入CH4进行TPR实验对OCM反应基元步骤研究进行了研究。以上工作发现反应气处理后生成的体相碳酸根物种可能导致催化剂中毒。另一方面,经过特定基元步骤反应后,可以获得稳定的催化活性表面,在高温下通过CH4直接生成C2产物。因此可望在未来的研究工作中使用定制设计的原位XRD-MS对催化剂在反应过程中的体相结构变化进行研究,确认碳酸根物种与催化剂活性之间的关系。而活性表面的进一步表征可以通过XPS及真空互联高压池对其电子结构进行研究。这部分的结果为后续工作的展开打下了良好的基础。
二、ACTIVATION OF O_2 AND CATALYTIC PROPERTIES OF CeO_2/CaF_2 CATALYSTS FOR METHANE OXIDATIVE COUPLING（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、ACTIVATION OF O_2 AND CATALYTIC PROPERTIES OF CeO_2/CaF_2 CATALYSTS FOR METHANE OXIDATIVE COUPLING（论文提纲范文）
（1）甲烷燃烧贵金属催化剂研究新进展（论文提纲范文）
| 1 Pd基催化剂 |
| 1.1 活性状态及影响因素 |
| 1.2 载体优选与改性 |
| 1.3 制备方法研究 |
| 1.4 Pd-Pt双金属 |
| 2 Pt基催化剂 |
| 2.1 活性状态及影响因素 |
| 2.2 载体优选与制备方法优化 |
| 3 Rh基催化剂 |
| 4 Au基催化剂 |
| 5 其他贵金属基催化剂 |
| 6 结语 |
（2）同步辐射真空紫外光电离质谱在燃烧和催化研究中的应用进展（论文提纲范文）
| 1 同步辐射真空紫外光电离质谱方法 |
| 1.1 真空紫外光作为质谱的电离源 |
| 1.2 待测组分的定性分析 |
| 1.3 待测组分的定量分析 |
| 2 在燃烧化学研究中的应用 |
| 2.1 基于SVUV-PIMS的燃烧化学实验装置 |
| 2.2 燃烧关键中间产物的探测 |
| 2.2.1 活泼自由基 |
| 2.2.2 烯醇 |
| 2.2.3 过氧化物 |
| 3 在催化反应中的应用 |
| 3.1 原位取样催化反应器的设计 |
| 3.2 非均相催化反应气相中间产物的探测 |
| 3.2.1 自由基 |
| 3.2.2 活泼中间体 |
| 4 总结与展望 |
（3）电化学合成芳基膦化物及内酰胺衍生物的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 芳基膦化物研究现状 |
| 1.1.1 芳基膦化物及其药物背景 |
| 1.1.2 芳基膦化物的合成现状 |
| 1.2 内酰胺类化合物研究现状 |
| 1.2.1 内酰胺类化合物及其药物背景 |
| 1.2.2 内酰胺类化合物的合成现状 |
| 1.3 电化学合成的特点及其研究现状 |
| 1.3.1 电化学合成的特点 |
| 1.3.2 电化学合成的研究现状 |
| 1.4 电化学合成芳基膦化物及内酰胺的目标及意义 |
| 第2章 电化学介导镍催化合成芳基膦化物 |
| 2.1 课题设计 |
| 2.2 实验结果与讨论 |
| 2.2.1 条件优化 |
| 2.2.2 底物拓展 |
| 2.2.3 应用研究 |
| 2.2.4 机理研究 |
| 2.3 小结 |
| 2.4 实验部分 |
| 2.4.1 实验用试剂与仪器 |
| 2.4.2 实验步骤与谱图数据 |
| 第3章 电化学介导合成内酰胺衍生物 |
| 3.1 课题设计 |
| 3.2 原料合成 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 条件优化 |
| 3.3.2 底物拓展 |
| 3.3.3 应用研究 |
| 3.3.4 机理研究 |
| 3.4 小结 |
| 3.5 实验部分 |
| 3.5.1 实验用试剂及仪器 |
| 3.5.2 实验步骤与表征数据 |
| 结论与展望 |
| 创新点与不足 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 I 全文图示总结 |
| 附录 II 产物核磁谱图 |
| 附录 III 新化合物一览表 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃研究进展（Ⅱ）（论文提纲范文）
| 1 甲烷无氧芳构化制芳烃（MDA) |
| 1.1 活性位确认 |
| 1.1.1 Operando XAS研究 |
| 1.1.2 单中心Mo基分子筛催化剂 |
| 1.2 反应中间体C2烃 |
| 1.3 反应机理 |
| 1.4 催化剂性能及提升 |
| 1.4.1 酸改性 |
| 1.4.2 耗氢试剂的促进作用 |
| 1.5 非钼催化体系 |
| 2 甲烷无氧直接制备烯烃、芳烃和氢气（MTOAH) |
| 2.1 活性位确认 |
| 2.2 反应中间体C2烃 |
| 2.3 反应机理 |
| 2.4 催化剂性能及提升 |
| 3 展望 |
（5）动态诱导法制备镍基催化剂及其甲烷二氧化碳重整反应性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 甲烷二氧化碳的利用研究 |
| 1.2.1 甲烷的利用研究 |
| 1.2.2 二氧化碳的利用研究 |
| 1.2.3 甲烷二氧化碳的综合利用研究 |
| 1.3 甲烷二氧化碳重整机理研究 |
| 1.3.1 热力学研究 |
| 1.3.2 动力学研究 |
| 1.4 甲烷二氧化碳重整催化剂的研究 |
| 1.4.1 载体 |
| 1.4.2 活性组分 |
| 1.4.3 助剂 |
| 1.5 催化剂失活及解决对策 |
| 1.5.1 催化剂的失活 |
| 1.5.2 解决对策 |
| 1.6 本论文的选题意义和研究内容 |
| 1.6.1 选题依据与研究意义 |
| 1.6.2 研究目标与内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品、气体及仪器设备 |
| 2.1.1 实验药品和气体 |
| 2.1.2 实验仪器和设备 |
| 2.2 表征仪器的使用及测试条件 |
| 2.2.1 X-射线粉末衍射(XRD) |
| 2.2.2 程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.2.3 H_2-O_2 滴定 |
| 2.2.4 差热-热失重分析(TG-DTA) |
| 2.2.5 ICP-AES分析 |
| 2.2.6 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 2.2.7 X-射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.2.8 程序升温氧化-质谱联用(TPO-MS) |
| 2.3 甲烷二氧化碳催化剂性能评价 |
| 2.3.1 甲烷二氧化碳催化剂性能评价装置 |
| 2.3.2 催化剂评价实验操作流程 |
| 2.3.3 性能数据分析处理 |
| 第三章 价态变化诱导法制备钒氧化物镍基催化剂及其催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钒氧化物镍基催化剂的制备 |
| 3.2.1 载体的制备 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.3 反应前催化剂的表征 |
| 3.3.1 载体和反应前催化剂的XRD表征 |
| 3.3.2 反应前催化剂的H_2-O_2滴定分析 |
| 3.3.3 反应前催化剂透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 3.3.4 反应前催化剂的X-射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 3.4 催化剂的甲烷二氧化碳重整性能评价及反应后表征 |
| 3.4.1 800°C催化性能测试及反应后催化剂的表征 |
| 3.4.2 750°C催化性能测试及反应后催化剂的表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 价态变化诱导法制备锰氧化物镍基催化剂及其催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 锰氧化物镍基催化剂的制备 |
| 4.2.1 载体的制备 |
| 4.2.2 催化剂的制备 |
| 4.3 反应前催化剂的表征 |
| 4.3.1 载体与反应前催化剂的XRD表征 |
| 4.3.2 反应前催化剂的透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 4.3.3 反应前催化剂X-射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 4.4 催化剂的甲烷二氧化碳重整性能评价及反应后表征 |
| 4.4.1 800°C催化性能测试及反应后催化剂的表征 |
| 4.4.2 750°C催化性能测试及反应后催化剂的表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 动态诱导法制备Ni/CeO_2催化剂及其重整活性探索 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ni/CeO_2 催化剂的制备 |
| 5.2.1 载体的制备 |
| 5.2.2 催化剂的制备 |
| 5.3 反应前催化剂的表征 |
| 5.3.1 载体和反应前催化剂的XRD表征 |
| 5.3.2 反应前催化剂的透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 5.3.3 反应前催化剂的X-射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 5.3.4 反应前催化剂的差热-热失重(TG-DTA)分析结果 |
| 5.3.5 反应前催化剂的H_2-TPR结果 |
| 5.4 催化剂的甲烷二氧化碳重整活性评价及反应后表征 |
| 5.4.1 催化剂的甲烷二氧化碳重整活性评价 |
| 5.4.2 反应后催化剂的表征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）单原子催化甲烷直接转化的研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 热驱动SACs催化DMC |
| 2.1 贵金属SACs在DMC反应中的应用 |
| 2.1.1 Rh SACs |
| 2.1.2其他贵金属SACs |
| 2.2 非贵金属SACs |
| 2.3 反应路径和机理总结 |
| 3 光驱动SACs催化DMC |
| 4 总结与展望 |
（7）La2Ce2O7复合氧化物催化剂用于甲烷氧化偶联制乙烯（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 甲烷氧化偶联反应机理及活性位点的研究 |
| 1.2.1 甲烷氧化偶联氧物种的研究发展 |
| 1.2.2 表面酸碱性 |
| 1.3 几种经典的甲烷氧化偶联催化剂发展历程 |
| 1.3.1 Mn/Na_2WO_4/SiO_2催化剂 |
| 1.3.2 Li/MgO催化剂 |
| 1.3.3 稀土氧化物 |
| 1.3.4 A_2B_2O_7复合物 |
| 1.4 本文研究的主要内容及意义 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 原料试剂与实验部分 |
| 2.1.1 主要试剂和气体 |
| 2.1.2 主要实验仪器 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.3 甲烷氧化偶联活性评价装置 |
| 2.4 催化剂表征 |
| 2.4.1 X射线粉末晶体衍射(XRD) |
| 2.4.2 拉曼光谱 |
| 2.4.3 比表面及孔隙分析(ASAP-2020) |
| 2.4.4 程序升温还原 |
| 2.4.5 程序升温脱附(TPD) |
| 2.4.6 电子自旋顺磁共振仪 |
| 2.4.7 原位红外测试(In stiu DRIFTS) |
| 2.4.8 X射线光电子能谱(XPS) |
| 第3章 通过优化制备方法制备La_2CeO_7催化剂用于低温甲烷氧化偶联 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂制备 |
| 3.2.1 La_2CeO_7-CP催化剂的制备 |
| 3.2.2 La_2Ce_2O_7-HT催化剂的制备 |
| 3.2.3 La_2Ce2O_7-GNC催化剂的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 La_2Ce_2O_7催化剂的XRD和拉曼研究 |
| 3.3.2 La_2C_2O_7催化剂的N_2吸附-脱附结果分析 |
| 3.3.3 La_2Ce_2O_7催化剂的反应性能 |
| 3.3.4 La_2C_2O_7催化剂的H_2-TPR研究 |
| 3.3.5 La_2Ce_2O_7催化剂的O_2-TPD和EPR研究 |
| 3.3.6 用原位DRIFTS探测La_2C_2O_7催化剂上的活性氧位点和中间体 |
| 3.3.7 XPS研究La_2C_2O7催化剂的表面性质 |
| 3.3.8 通过CO_2-TPD测量La_2CeO_7催化剂的表面碱度 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 La_2O_3和CeO_2纯氧化物及其简单混合物与La_2CeO_7复合氧化物催化剂用于甲烷氧化偶联反应性能的比较 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂制备 |
| 4.2.1 La_2O_3、CeO_2纯氧化物及La_2C_2O_7复合氧化物的制备 |
| 4.2.2 La_2O_3和CeO_2混合物的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 La_2O_3和CeO_2纯氧化物及其简单混合物与La_2Ce_2O_7复合氧化物催化剂BET和XRD结果分析 |
| 4.3.2 La_2O_3和CeO_2纯氧化物以及简单混合物与La_2Ce_2O_7复合氧化物催化剂拉曼结果分析 |
| 4.3.3 La_2O_3和CeO_2纯氧化物以及简单混合物与La_2Ce_2O_7复合氧化物催化剂反应性能测试结果 |
| 4.3.4 La_2O_3和CeO_2纯氧化物以及简单混合物与La_2CeO_7复合氧化物催化剂XPS O1s结果 |
| 4.3.5 La_2O_3和CeO纯氧化物以及简单混合物与La_2CeO_7复合氧化物催化剂CO_2-TPD表征结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（8）功能复合氧化物的制备、表征及其在醇胺氧化偶联反应中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 功能复合氧化物的简介 |
| 1.2 亚胺的重要性 |
| 1.3 亚胺合成方法 |
| 1.3.1 传统合成方法 |
| 1.3.2 当前合成方法 |
| 1.4 论文的构思和目的 |
| 1.5 论文的组成和概要 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 原料与试剂 |
| 2.2 载体以及催化剂的制备 |
| 2.2.1 载体的制备 |
| 2.2.2 Au/Zn_XAl_2O_3、Pd-CeNi_XO_Y和 HS-CeO_2催化剂的制备 |
| 2.3 表征仪器及型号 |
| 第三章 Pd助 Ce-Ni复合氧化物高效催化醇胺氧化偶联制亚胺 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ni/Ce摩尔比以及反应参数的影响 |
| 3.2.1 Ni/Ce摩尔比的影响 |
| 3.2.2 反应时间和苯胺/苄醇摩尔比影响 |
| 3.3 催化剂的稳定性 |
| 3.4 底物范围扩大试验 |
| 3.5 催化性能比较 |
| 3.6 催化剂表征 |
| 3.6.1 ICP-MS和 N_2物理吸脱附表征 |
| 3.6.2 XRD表征 |
| 3.6.3 UV-Raman表征 |
| 3.6.4 H_2-TPR表征 |
| 3.6.5 HR-TEM和 EPMA表征 |
| 3.6.6 XPS表征 |
| 3.7 催化剂构效关联及反应机理讨论 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 高比表面积CeO_2纳米颗粒高效催化醇胺氧化偶联制亚胺 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面活性剂,焙烧温度以及反应参数的影响 |
| 4.2.1 表面活性剂的影响 |
| 4.2.2 焙烧温度影响 |
| 4.2.3 底物摩尔比例的影响 |
| 4.2.4 反应温度和反应时间的影响 |
| 4.3 反应路径研究 |
| 4.4反应热力学实验 |
| 4.5 催化剂的稳定性 |
| 4.6 底物范围扩大试验 |
| 4.7 催化性能比较 |
| 4.8 催化剂的表征 |
| 4.8.1 N_2物理吸脱附表征 |
| 4.8.2 XRD表征 |
| 4.8.3 XPS表征 |
| 4.8.4 UV-Raman表征 |
| 4.8.5 H_2-TPR和 O_2-TPD表征 |
| 4.9 催化反应机理讨论 |
| 4.10 本章小结 |
| 第五章 ZnO掺杂Al_2O_3 协同纳米Au粒子高效催化醇胺氧化偶联制亚胺 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Zn/Al摩尔比、焙烧温度以及反应参数的影响 |
| 5.2.1 Zn/Al摩尔比的影响 |
| 5.2.2 焙烧温度影响 |
| 5.2.3 催化剂加入量影响 |
| 5.2.4 底物摩尔比例的影响 |
| 5.2.5 不同贵金属的影响 |
| 5.2.6 反应时间的影响 |
| 5.3 反应路径研究 |
| 5.4 催化剂的稳定性 |
| 5.5 低温试验验和扩大试验 |
| 5.6 底物范围扩大试验 |
| 5.7 催化性能比较 |
| 5.8 催化剂的表征 |
| 5.8.1 ICP-MS、XRD和 N_2物理吸脱附表征 |
| 5.8.2 XPS表征 |
| 5.8.3 TEM表征 |
| 5.8.4 NH_3-TPD和 CO_2-TPD表征 |
| 5.8.5 Zn0.02Al_2O_3载体不同焙烧温度表征 |
| 5.8.6 回收催化剂的表征 |
| 5.9 催化反应机理探究 |
| 5.10 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 催化剂的制备 |
| 6.2 催化剂上醇胺氧化偶联制亚胺 |
| 6.3 催化剂表征以及催化反应的构效关联 |
| 6.4 本论文所开发的催化剂活性对比 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间完成的科研成果 |
| 致谢 |
（9）化学链小分子转化研究进展（论文提纲范文）
| 1引言 |
| 2 CO2/H2O分解 |
| 2.1 氧化铈基载氧体 |
| 2.2 ZnO载氧体 |
| 2.3 尖晶石载氧体 |
| 2.4 钙钛矿载氧体 |
| 3 甲烷干/湿重整 |
| 3.1 铈基载氧体 |
| 3.2 钙钛矿载氧体 |
| 4 甲烷氧化偶联 |
| 5 甲烷芳构化 |
| 6 轻质烷烃脱氢 |
| 7 乙烯环氧化 |
| 8 合成氨 |
| 9 总结与展望 |
（10）以在线质谱为核心的原位表征平台在碳一能源机理研究中的设计及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 碳一化学 |
| 1.2.1 方向一:二氧化碳与一氧化碳转化 |
| 1.2.2 方向二:CH_4转化相关 |
| 1.3 催化剂的原位表征 |
| 1.3.1 原位催化机理研究的重要性 |
| 1.3.2 几种常用分析设备介绍 |
| 1.4 负载型催化剂活性表面积测定 |
| 1.4.1 负载型催化剂介绍 |
| 1.4.2 负载型催化剂表面积的测定 |
| 1.5 OCM反应机理的介绍 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 以在线质谱为核心的原位表征平台的搭建 |
| 2.1 平台简介 |
| 2.2 在线质谱高压微反应器平台的搭建 |
| 2.3 XRD-MS联用设备的搭建 |
| 2.4 FTIR-MS联用设备的搭建 |
| 2.5 XPS-MS联用平台的搭建 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 在线质谱低温滴定活性金属表面积 |
| 3.1 本章导言 |
| 3.2 本章研究背景 |
| 3.3 实验设备 |
| 3.4 样品准备 |
| 3.4.1 化学吸附测纳米Pt黑颗粒的比表面积 |
| 3.4.2 等离子体火焰原子发射光谱测样品元素含量 |
| 3.5 化学吸附的实验控制 |
| 3.6 数据与讨论 |
| 3.6.1 Pt系催化剂样品 |
| 3.6.2 Cu金属负载催化剂的低温滴定研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 Au/TiO_2催化剂上CO氧化活性位点的原位质谱研究 |
| 4.1 本章导言 |
| 4.2 背景介绍 |
| 4.3 实验部分 |
| 4.3.1 催化剂制备 |
| 4.3.2 催化剂表征 |
| 4.3.3 使用微反应器的低温实验 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 低温CO氧化反应 |
| 4.4.2 CO-TPD |
| 4.4.3 等温CO滴定 |
| 4.4.4 高温TPR |
| 4.4.5 低温选择性TPO |
| 4.4.6 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 La_2O_3上OCM反应的动力学表征 |
| 5.1 本章导言 |
| 5.2 背景介绍 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 样品准备 |
| 5.3.2 催化剂的表征方法 |
| 5.4 OCM反应表征 |
| 5.4.1 研究设备 |
| 5.5 数据分析与讨论 |
| 5.5.1 SEM与 XPS表征 |
| 5.5.2 混合通入实验 |
| 5.6 DFT计算结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 La_2O_3上OCM反应机理初步研究 |
| 6.1 本章导言 |
| 6.2 背景介绍 |
| 6.3 反应动力学研究:预处理对反应起活影响 |
| 6.3.1 实验设置 |
| 6.3.2 数据与讨论 |
| 6.4 程序温控研究:CO_2和O_2在La_2O_3催化剂上吸附与脱附特性 |
| 6.4.1 La_2O_3经过不同预处理后的CO_2 TPD |
| 6.4.2 O_2脱附与吸附测试 |
| 6.4.3 OCM反应基元步骤研究:催化活性表面的生成条件 |
| 6.5 机理初步讨论 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、ACTIVATION OF O_2 AND CATALYTIC PROPERTIES OF CeO_2/CaF_2 CATALYSTS FOR METHANE OXIDATIVE COUPLING（论文参考文献）
- [1]甲烷燃烧贵金属催化剂研究新进展[J]. 郭淼鑫,杜君臣,李红,张秀娟,张爱敏,赵云昆. 稀有金属, 2021(09)
- [2]同步辐射真空紫外光电离质谱在燃烧和催化研究中的应用进展[J]. 周忠岳,杨玖重,潘洋,齐飞. 质谱学报, 2021(05)
- [3]电化学合成芳基膦化物及内酰胺衍生物的研究[D]. 白娅. 吉林大学, 2021(01)
- [4]甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃研究进展（Ⅱ）[J]. 黄鑫,焦熙,王晓波,赵宁. 燃料化学学报, 2022(01)
- [5]动态诱导法制备镍基催化剂及其甲烷二氧化碳重整反应性能研究[D]. 杨婷. 内蒙古大学, 2021
- [6]单原子催化甲烷直接转化的研究进展[J]. 刘华,刘晓艳,王爱琴,张涛. 中国科学:化学, 2021(02)
- [7]La2Ce2O7复合氧化物催化剂用于甲烷氧化偶联制乙烯[D]. 张艳. 南昌大学, 2020(01)
- [8]功能复合氧化物的制备、表征及其在醇胺氧化偶联反应中的应用[D]. 吴世鹏. 云南大学, 2020(08)
- [9]化学链小分子转化研究进展[J]. 段一菲,陈存壮,张军社,王新赫,魏进家. 中国科学:化学, 2020(03)
- [10]以在线质谱为核心的原位表征平台在碳一能源机理研究中的设计及应用[D]. 刘泽邦. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2019