博士答辩PPT-钙钛矿型复合氧化物催化剂的二氧化碳加氢性能研究共60页文档
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SEM分析
新鲜Fe2O3/ HZSM-5 失活Fe2O3/ HZSM-5
经分析后得出，催化剂失 活主要是因积碳引起，空 气烧炭法对其再生，再生 催化剂仍有良好催化效果
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2.硕士阶段研究状况
2.3 Nano- Fe2O3/ HZSM-5的合成与表征 用均匀沉淀法合成Nano- Fe2OB3/ HZSM-5。
学工程专业读硕士
三好学生 校奖学金
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2.硕士阶段研究状况
硕士研究方向：生物质催化热解转化
参加过基金项目： 安徽省教育厅自然科学基金重点项目（KJ2011A070）—农 林废弃物两段催化气化制富氢燃气研究 在北大核心期刊《可再生能源》第一作者发表论文：《三种 过渡金属氧化物对生物质微波催化热解产物影响》
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SEM表征
Fe O /HZSM-5 23
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
2/( o ) (Cu )
（a）Fe2O3/HZSM-5
(b) Co3O4/HZSM-5
经分析，催化剂较好的负载在载体的表面
(c) NiO/HZSM-5
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4.博士生阶段学术规划
4.3 目前生物油催化重整制氢研究现状
我国刚起步，大多数研究限于模型化合物的研究， 具有一定的科学可信性，但不能充分代表成分复杂 的生物油
催化重整一般多采用Ni基催化剂，对同族的Fe、Co 催化性能研究甚少 过渡金属催化活性源于d能带空 穴，三者d能带空穴数有所差异，催化性能有待深入 研究 另外，对催化剂的催化机理研究不够深入
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》篇一一、引言随着全球环境问题日益严重，减少二氧化碳（CO2）排放和实现其有效转化已成为科研工作的焦点。
其中，卤化钙钛矿基催化剂作为一种新兴的光催化剂材料，以其优异的电子结构、光物理特性和高的光电转化效率，在光催化CO2还原领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究卤化钙钛矿基催化剂的制备方法，并对其光催化CO2还原性能进行深入探讨。
二、卤化钙钛矿基催化剂的制备卤化钙钛矿基催化剂的制备主要包括原料选择、合成方法和工艺参数的优化等步骤。
首先，选择适当的卤素离子和钙钛矿结构的前驱体，如碘化物、溴化物等。
其次，采用溶液法或气相沉积法等合成方法，通过控制反应温度、时间、浓度等工艺参数，制备出具有良好结晶度和光催化活性的卤化钙钛矿基催化剂。
三、光催化CO2还原性能研究1. 实验方法本部分研究采用光催化实验装置，以卤化钙钛矿基催化剂为光催化剂，以CO2为反应底物，在光照条件下进行光催化CO2还原反应。
通过调整反应条件（如光源、光源强度、反应温度等），探究不同条件下卤化钙钛矿基催化剂的光催化性能。
2. 实验结果与讨论实验结果表明，卤化钙钛矿基催化剂在光催化CO2还原过程中表现出良好的活性。
通过调整光源和光源强度等参数，可以显著提高催化剂的光催化性能。
此外，我们还发现，卤素离子的种类和浓度对催化剂的光催化性能也有重要影响。
例如，碘化物基催化剂在可见光区域具有较高的光吸收能力，而溴化物基催化剂则具有较高的电子传输效率。
因此，通过优化卤素离子的种类和浓度，可以进一步提高卤化钙钛矿基催化剂的光催化性能。
在光催化CO2还原过程中，卤化钙钛矿基催化剂可以将CO2转化为多种有机物，如一氧化碳（CO）、甲酸（HCOOH）、甲醇（CH3OH）等。
其中，甲醇是一种重要的化工原料，具有较高的经济价值。
因此，研究卤化钙钛矿基催化剂在光催化CO2还原过程中对甲醇的选择性具有重要意义。
通过优化反应条件和催化剂组成，可以提高甲醇的选择性和产率。
钙钛矿型催化剂催化氧化NO
钙钛矿型催化剂La1-x Ce x CoO3对一氧化氮的氧化催化研究摘要本文介绍了在钙钛矿氧化物中的NO的氧化性能的研究La1-x Ce x CoO3 (x = 0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)通过柠檬酸盐法合成钙钛矿型氧化物并以XRD, BETand XPS为特征。
当使用铈替代催化剂时催化活性显著增强，并取得了当x=0.2时活性最大，但X越大活性会降低。
分析表明，表面上吸附的氧对NO氧化成NO2起着重要的作用。
在室温下，NO和O2共吸附层之下的表面化合物，通过红外光谱和TPD实验进行了研究。
有三个品种形成在表明上分别是：桥接硝酸盐，次硝酸和单齿硝酸盐。
热稳定性的顺序为：单齿硝酸盐> 次硝酸>桥接硝酸盐。
其中，仅单齿硝酸盐在300摄氏度以上会分解，解除吸附变为NO2进入气相。
当Ce的加入，单齿硝酸盐解脱吸附的温度变低，另外两个品种的吸附减少。
这可能与表面上的钴的氧化状态有关。
通过对表征结果和催化活性的数据的结合分析显示，大量吸附的氧，表面上少量的非活性化合物和较低的NO2接触吸附温度会有利于NO的氧化。
＃2007爱思唯尔B.V.保留所有权利。
1 介绍对NO x催化消除的广泛研究已进行了多年。
然而，除去柴油发动机和过量氧气贫燃条件下的汽油发动机中的NO x仍然是一个挑战。
在研制的几个NO X氧化环境转化的过程中NO2总是比NO更加受宠，例如NO x的储存和还原技术（NSR）[1]，为去除氮氧化物和烟尘的连续再生陷阱技术（CRT）[2]，选择性催化还原氮氧化物（SCR），尤其是某些N-所含物种如氨或尿素。
[3-5]我们还发现，形成二氧化氮是在NO的SCR的碳氢化合物机制的重要一步[6.7]。
一些研究人员也开发了几种更复杂的系统，例如'VHRO系统'（V= 对NO到NO2的氧化催化剂，H =水解催化剂，R = SCR催化剂，O =对NH3的氧化催化剂）[5]和IAR法（在氧化和还原剂的还原催化剂之间加入）[8]。
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》范文
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》篇一一、引言随着全球工业化的快速发展，环境问题日益严重，尤其是温室气体的排放和全球气候变暖问题。
在这些温室气体中，二氧化碳（CO2）尤为引人关注。
卤化钙钛矿作为一种新兴的催化剂材料，其光催化还原CO2为太阳能存储的一种高效方法已得到广泛的关注和研究。
因此，本研究着重探讨了卤化钙钛矿基催化剂的制备工艺以及其光催化CO2还原性能的研究。
二、卤化钙钛矿基催化剂的制备1. 材料选择本实验选择合适的卤化物和钙源，制备卤化钙钛矿基催化剂。
这些材料具有较高的化学稳定性、良好的电子传输性能以及优良的光学性能，有利于提高光催化还原CO2的效率。
2. 制备方法首先，将选定的卤化物和钙源按一定比例混合均匀。
然后，采用高温煅烧的方法，在特定温度和时间下合成卤化钙钛矿基催化剂。
这种方法简单易行，具有良好的可重复性。
三、光催化CO2还原性能研究1. 实验装置实验采用光催化反应装置，该装置包括光源、反应器、气相色谱仪等部分。
光源采用LED灯，能够发出适合光催化反应的波长范围内的光。
反应器中加入催化剂、CO2气体和水，形成反应体系。
2. 实验方法在实验中，我们研究了不同条件对光催化还原CO2的影响，如催化剂的浓度、光照时间、温度等。
同时，通过气相色谱仪分析反应过程中生成的气体产物，包括一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）等。
此外，我们还研究了卤化钙钛矿基催化剂的光催化稳定性，以评估其实际应用价值。
四、结果与讨论1. 制备结果经过高温煅烧后，我们成功制备了卤化钙钛矿基催化剂。
通过XRD和SEM等手段对其结构和形貌进行了表征，证实了其具有优良的晶体结构和形貌特征。
2. 光催化性能分析实验结果表明，卤化钙钛矿基催化剂具有优异的光催化CO2还原性能。
在光照条件下，该催化剂能够有效地将CO2转化为CO和CH4等有价值的化学物质。
此外，我们还发现催化剂的浓度、光照时间和温度等因素对光催化还原CO2的效率具有显著影响。
钙钛矿型氧化复合物
表3.2 不同温度预处理后的催化剂于300 ℃下的甲烷化活性
Catalyst
XCO2 (%)
Selectivity (%)
CH4
CO
Fresh LaNiO3
11.8
31.8 68.2
5 wt% Ni/La2O2CO3*
40.3
88.9 11.1
LaNiO3 pretreated at 400 ℃ for 7 h
CO的选择性减小。
2 高分散的Ni颗粒和预处理过程中产生的La2O2CO3在提高反应活 性方面起到了至关重要的作用。 CO2在La2O2CO3表面上被活化，形 成区别于气相CO2的物种CO2*。CO2*同活化后的H反应生成含碳中间 产物，进一步生成CH4。
内容概要
1
研究目的与内容
2
实验部分
3
CO2加氢甲烷化
合成 高聚物 2
4 催化加氢 制烃类、 醇类等
CO2加氢制甲烷与甲醇
甲烷
甲醇
天然气主要成分，是 清洁燃料
工业上，甲烷化可脱 除合成氨与生产代用 天然气中的碳氧化物
代用清洁燃料 基本有机化工原料 良好溶剂
代用天然气——是用氢气、液化气掺混出的热值与天然气相当的混合气体
两反应的热力学性质
CO2 4H2CH4 2H2OH298167kcal mol1
沉淀抗欠分活积佳法散性碳差低 以期在合适的载体上（La氧化物）稳定B位金 属粒子，从而得到高活性、高稳定性的催化剂。
本文的研究内容
☻ 将LaBO3 (B = Fe, Co和Ni) 用于催化高温CO2甲烷 化，选出活性最高的钙钛矿类氧化物作为低温甲烷化的 研究对象，考察预处理温度、反应气空速以及压力的影 响，初步探讨预处理过程和反应过程的机理。
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答辩完毕 谢谢老师
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法很重要，否则就不
是硏究）；进步与成
果即成长。
一切科学研究始于问 题——问题即课题； 教学即硏究（掌握方 法很重要，否则就不 是硏究）；进步与成 果即成长。
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一切科学研究始于问题——问题 即课题；教学即硏究（掌握方法 很重要，否则就不是硏究）；进 步与成果即成长。
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一切科学研究始于问 题——问题即课题； 教学即硏究（掌握方 法很重要，否则就不 是硏究）；进步与成 果即成长。
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第二组实验的XRD图（图1）
设计的结果
一切科学研究始于问 题——问题即课题； 教学即硏究（掌握方 法很重要，否则就不 是硏究）；进步与成 果即成长。
设计的结果
一切科学研究始于问 题——问题即课题； 教学即硏究（掌握方 法很重要，否则就不 是硏究）；进步与成 果即成长。
设计的结果及分析
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添加文字 对比因素 对比因素 对比因素 对比因素 对比因素
内容提纲
2 设计的内容及方案
设计的内容及方案
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研究 内容
以ZnCO3为反应物、NP-9作为表面活性剂，NaCl提供一个有利于 微纳米ZnO生长的液态环境，于熔盐环境中将微米ZnCO3转变为 ZnO微纳米结构。
利用X-射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）技术研究生 成的ZnO微纳米结构的成分、尺寸和形貌。
从两个ZnO粉末X射线衍射图上可以看到：
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两组实验的XRD图相差不大，衍射峰都很尖锐，说明产品结晶性好，生成的粒子结构完整，将其与ZnO的X射线衍射标 准卡片（PDF：36-1451）对照分析，结果非常一致，图中三个最强的衍射峰的位置分别对应着（101）、（100）、 （002）晶面，证明都是六方晶系纤维矿结构的ZnO 。 而在粉末衍射图上未见其它杂质峰出现，说明晶型单一，产物ZnO的纯度高。
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》
《卤化钙钛矿基催化剂的制备及其光催化CO2还原性能研究》篇一一、引言随着人类工业文明的高速发展，碳排放量不断增加，导致全球气候变暖、环境恶化等一系列问题。
光催化技术因其能够将太阳能转化为化学能，从而实现CO2的有效转化和利用，成为了解决这一问题的有效途径。
卤化钙钛矿基催化剂作为一种新型的光催化材料，因其独特的光电性能和催化性能，近年来备受关注。
本文将重点研究卤化钙钛矿基催化剂的制备方法，以及其在光催化CO2还原方面的性能。
二、卤化钙钛矿基催化剂的制备卤化钙钛矿基催化剂的制备主要采用溶液法。
首先，选择合适的钙源、卤素源以及必要的添加剂，将它们按照一定的摩尔比例溶解在有机溶剂中。
然后，通过控制溶液的pH值、温度等条件，使钙离子与卤素离子发生反应，生成卤化钙钛矿纳米晶体。
最后，通过离心、洗涤、干燥等步骤，得到卤化钙钛矿基催化剂。
在制备过程中，可以通过调整钙源、卤素源的比例，以及溶液的pH值、温度等条件，来调控催化剂的形貌、尺寸以及光电性能。
此外，还可以通过引入其他元素或基团，对催化剂进行掺杂或修饰，进一步提高其光催化性能。
三、光催化CO2还原性能研究卤化钙钛矿基催化剂具有优异的光吸收能力和光电转换效率，使其成为光催化CO2还原的理想材料。
本部分将研究卤化钙钛矿基催化剂在光催化CO2还原方面的性能。
首先，通过光谱分析、电化学测试等手段，研究催化剂的光吸收、光电转换等基本性能。
然后，在光催化反应器中，以卤化钙钛矿基催化剂为光催化剂，以水或甲醇等为牺牲剂，进行CO2光催化还原实验。
通过检测反应产物的种类、产量等指标，评估催化剂的光催化性能。
实验结果表明，卤化钙钛矿基催化剂具有较高的CO2还原活性，能够有效地将CO2转化为甲酸、甲醇等有价值的化学物质。
此外，该催化剂还具有较好的稳定性和可重复使用性，为实际应用提供了良好的基础。
四、结论本文研究了卤化钙钛矿基催化剂的制备方法及其在光催化CO2还原方面的性能。
通过调整制备过程中的条件，可以有效地调控催化剂的形貌、尺寸以及光电性能。
催化剂答辩
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关键词
催化 燃烧
非贵金属 催化剂
六铝酸盐 类催化剂
• 高温稳定性能好 • 卓越的储氧能力
稀土催化 燃烧器
• 高效节能 • 环境友好
稀土 催化剂
钙钛矿型 催化剂 • 成本低廉，高温热稳定 • 氧化活性高
先进催化剂 涂层技术 •高性能稀土储氧材料 •多功能复合催化活性组分
近几年全国天然气的消费量以及增长率
760.8
851.7 967.6 13.5% 1025.3 1471
6.1%
2008年 2009年 2010年
6.9%
43.5%
2011年 2012年
效益分析
环境 效益 社会 效益
经济 效益
以本催化剂 在天然气方 面的效益作 为主要分析 对象。
在催化剂燃烧、催化氧化、催化还原等众多催化剂反应中，稀 土储氧材料已显示出很好的应用前景。更甚的，稀土金属材料 在电极、光学、半导体、结构、传感器和低温制冷等材料领域 具有良好的应用前景。像稀土金属材料在众多领域发挥重要作 用的材料实不多见。其发展态势已非常明显，若不抓紧，将会 造成多个学科的发展滞后和多个领域的技术落后。
催化燃烧是真正意义上的无焰燃烧，具有很强的抗风能力。
本高效节能燃烧催化剂具有优越的抗结碳功能。
本高效节能燃烧催化剂具有长期活性的功能。
通过调整适当的空燃比和严格控制燃烧催化剂的涂履量即可 确保不产生黄焰、脱火、回火和明火等燃烧不稳定现象 。 催化燃烧使反应物在催化剂表面形成低能量的表面自由基，能量 以红外辐射方式释放出，避免了由可见光造成的燃烧能量损失。
环境效益
社会效益
•利用本催化剂此项技术最低可节省大约20%的能量。