【摘 要】
：
CO2加氢制甲醇技术是实现CO2资源化利用的重要途径。制备的甲醇可进一步转化为低碳烃、低碳混合醇、芳烃、汽油等高附加值化学品。铜基催化剂在甲醇合成中因催化活性高、反应条件温和而被广泛研究。铜基催化剂的甲醇催化活性与其金属Cu表面积以及Cu与载体相互作用关系密切。采用传统法制备的铜基催化剂存在暴露的Cu表面少、Cu与载体相互作用弱的问题,在CO2加氢制甲醇反应中具有较低的甲醇收率。金属配合物因其具有
论文部分内容阅读
CO2加氢制甲醇技术是实现CO2资源化利用的重要途径。制备的甲醇可进一步转化为低碳烃、低碳混合醇、芳烃、汽油等高附加值化学品。铜基催化剂在甲醇合成中因催化活性高、反应条件温和而被广泛研究。铜基催化剂的甲醇催化活性与其金属Cu表面积以及Cu与载体相互作用关系密切。采用传统法制备的铜基催化剂存在暴露的Cu表面少、Cu与载体相互作用弱的问题,在CO2加氢制甲醇反应中具有较低的甲醇收率。金属配合物因其具有高比表面积、结构可调以及结构功能化等优点,可以作为制备具有高活性的负载型催化剂的前躯体。基于配体与金属离子的配位作用,本论文采用一步自组装与后合成策略构筑了多金属配位聚合物,通过引入不同助剂调控金属Cu比表面积以及Cu-ZnO相互作用,考察不同配位聚合物衍生的铜基催化剂在CO2加氢制甲醇反应中的催化性能,并对其催化性能与织构性质的关系进行探究,主要研究结果如下:（1）采用柠檬酸辅助制备高分散的Cu/ZnO/Y2O3催化剂（命名为Cu/ZnO/Y2O3-cit）。考察Y2O3掺杂量对Cu/ZnO催化剂在CO2加氢制甲醇反应中性能的影响。掺杂Y2O3可以提高Cu/ZnO催化剂的金属Cu比表面积,促进Cu-ZnO界面形成,增强Cu-ZnO相互作用。优选的Cu/ZnO/Y2O3-cit催化剂在100 h运行中未失活,其甲醇时空收率为345.3g Me OH kgcat-1 h-1。（2）在柠檬酸辅助策略基础上,以六次甲基四胺（HMT）和Zn（OAc）2为原料,合成具有不饱和配位点的二维层状Zn基聚合物（Zn-HMT）,采用后合成策略构建二维Cu,Zr@Zn-HMT聚合物作为催化剂前躯体,通过焙烧前躯体制备高分散的Cu/ZnO/Zr O2催化剂（命名为Cu/ZnO/Zr O2-CAS）。采用Cu,Zr@Zn-HMT聚合物作为催化剂前躯体可以提高金属Cu的分散性,增强Cu-ZnO-Zr O2间相互作用。Cu/ZnO/Zr O2-CAS催化剂的甲醇收率为426.9 gMe OH kgcat-1 h-1,并表现良好稳定性。（3）在上述构建二维聚合物作为催化剂前躯体思路基础上,以Cu（NO3）2、Zn（NO3）2、Al（NO3）3和均苯三甲酸为原料,采用一步自组装法制备多金属Cu Zn Al-BTC MOFs作为前躯体,通过一步直接焙烧前驱体制备Cu/ZnO/Al2O3(Cu-ZnOMOF（?）Al2O3AN)。通过调变催化剂组成、焙烧条件和Al源种类来优化MOFs衍生催化剂在CO2加氢制甲醇反应中的催化性能。优选的Cu-ZnOMOF（?）Al2O3AN催化剂的甲醇收率为488.4 gMe OH kgcat-1 h-1。在300 h连续运转中,优选的Cu-ZnOMOF（?）Al2O3AN相比于发展的Cu/ZnO/Y2O3-cit催化剂和Cu/ZnO/Zr O2-CAS催化剂在CO2加氢制甲醇反应中表现更高的催化稳定性。
其他文献
随着科技的快速发展,光电设备逐渐呈现高通量、高集成化和高频化的特点,这对高效热管理技术提出了挑战。多孔结构由于较大的散热比表面积和较强的毛细力,常被作为优异的热质输运结构应用于航空航天、光伏发电、海水淡化等领域。针对单尺度的均匀多孔结构已经不能满足光电设备高散热性能要求的现状,如何通过润湿性和表面结构的有效调控来实现复合多孔结构热质输运性能的提高,已经成为高功率下保证设备高效工作的关键。本文以烧结
Otto循环模式低速二冲程双燃料机可以直接满足国际海事组织第3阶段排放标准（IMO Tier III）有害排放物限值要求,目前占据了低速双燃料机市场的主导地位。但气缸润滑油（以下简称气缸油）自燃引发天然气早燃问题阻碍了其进一步提升动力性和改善经济性,并威胁主机安全。为了解决该问题,必须理解气缸油自燃引发天然气早燃的发生机理,在此基础上掌握早燃抑制措施。目前关于低速双燃料机中多个因素对于早燃的影响规
针对国家重大发展战略对燃气轮机自主研发技术的迫切需求,以及国家“碳达峰、碳中和”的任务目标,为探索天然气燃气轮机点火系统的关键核心技术,解决天然气燃气轮机稀薄条件下可靠点火及稀燃极限拓展的问题,本研究结合近年来迅猛发展的等离子体助燃和等离子体点火技术的优势,提出双模式放电（Dual-mode Discharge,DMD）等离子体强化燃烧的策略:以天然气主要成分甲烷（CH4）为燃料,采用介质阻挡放电
含油污泥是石油勘探、开采、炼制、加工、储存、运输等过程中产生的主要固体废弃物之一,一般是由水油砂三相组成的一种十分稳定的悬浮乳状液体系。回收含油污泥中的原油将会产生可观的经济效益和环境效益。油水砂三相机械离心分离技术具有能耗低、污染小、操作简单等优点,适合油泥资源化处理工业化应用。含油污泥处理等油水砂三相分离过程中存在着料液性质复杂各相浓度大不相同等特点,传统式三相卧螺离心机在使用过程中,其油水分
可再生电能电解水制“绿氢”,结合氢燃料电池发电,是实现化石能源替代的一条重要的技术路线。然而,其中涉及的多个电化学反应动力学缓慢,需要使用大量的Pt基电催化剂加速反应,但贵金属Pt价格昂贵、资源有限,制约了其大规模应用。因此,研究高性能的Pt基电催化剂迫在眉睫。本论文通过将Pt基电催化剂与非贵金属电催化剂（Non-precious metal electrocatalyst,NPME）复合及调控P
“乐感文化”是李泽厚在同“耻感文化”和“罪感文化”相比较的基础上提出的,是对中国人内在“文化——心理结构”和中国文化特征的定性,更是对以儒家为主干的中国古典美学基本特征的集中概括和对中华民族审美心理结构的精审总结。可以说,“乐感文化”是李泽厚多年对中国美学研究的重要成果之一,它的提出为我们解读先秦礼乐文化提供了一把钥匙,也为我们重新审视先秦儒家的审美特征提供了一个全新的视野。本文在李泽厚所提的“乐
以钛硅沸石TS-1为催化剂的丙烯-H2O2液相环氧化生产环氧丙烷（PO）技术是近年来实现工业化的一种环境友好PO生产新工艺（HPPO）。然而,目前HPPO工艺还存在着循环甲醇溶剂的微量杂质种类多,对TS-1环氧化催化剂性能影响大的突出问题,亟待解决。迄今为止,尚未见到国内外文献中报道过与该问题有关的研究工作。为此,本文开展了以下系统性研究工作,并得到了有重要价值的结果:（1）借助于气-质联用（GC
团簇是介于宏观固体与微观原子、分子间的物质结构新层次,具有依赖于尺寸的奇异物理化学特性,在物理学、材料科学、催化化学、大气和环境科学等方面有广阔的发展前景。随着纳米科学技术的发展,团簇已经发展成为学术研究界的热门领域。团簇科学的基本问题为确定团簇几何、电子结构随尺寸的演变规律,但由于实验上直接确定气相团簇结构较为困难,一般需要借助理论计算对比实验测得的电子性质来得到团簇基态结构。随着团簇科学的发展
结构拓扑优化作为设计高强度、高比刚度、高性能结构的有效技术,被广泛应用于工业结构设计领域,是高端工业制造与工程设计创新发展的支柱,更是国防工业装备更新换代的关键支撑技术。结构拓扑优化领域在学术界也吸引了大批学者持续开展研究,并涌现出了众多优秀的拓扑优化算法。然而目前大多数拓扑优化方法获得的优化结果往往过多地依赖于结构的初始设计。为了避免不利初始设计对优化结果的影响,通常的办法是选择构型更为复杂或更
阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）是一种高效清洁的发电装置,聚焦国家双碳目标的重大需要,提升其核心部件阴离子交换膜（AEM）的性能尤为重要。商业化聚苯并咪唑（PBI）不仅具有很高的机械强度与碱稳定性,而且其苯并咪唑结构单元中含有N-H活泼氢功能位点,可以通过碱功能化与接枝季铵化制备PBI基阴离子交换膜。但与聚芳醚、无氧主链等常用聚合物相比,PBI基阴离子交换膜的离子传导性能普遍较差,其原因和解决策