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转化制氢镍催化剂还原性能的研究

本文以气体烃和水蒸汽为还原介质,在实验室条件下,研究了三种大型氨厂应用的一次烃水蒸汽转化催化剂。在实验过程中,观察到了一系列有趣的现象。如:在催化剂制备过程中,采用不同的方法和条件,还原起始温度(简写为STR,下同)就会有很  (本文共10页) 阅读全文>>

华中农业大学
华中农业大学

低铂及非铂催化剂的制备及其氧气还原性能研究

氧气还原反应作为燃料电池中最重要的阴极反应,其缓慢的反应动力学严重限制燃料电池的能量输出。贵金属铂催化剂是目前公认活性最好的氧气还原催化剂,受到人们广泛研究。然而铂金属储量稀少成本高且催化活性易受影响导致催化剂使用寿命不长,所以目前为止以贵金属铂作为电极催化材料的燃料电池仍未被广泛应用。本论文从燃料电池阴极催化剂出发,以降低催化剂成本,提高催化剂活性和耐久性为主要目标,设计了低铂和无铂的两种氧还原催化剂。对于低铂催化剂,本文主要通过调控铂催化剂的形貌、结构和组分等方面来降低铂的用量,尽可能实现成本控制;而对于无铂催化剂,本文将金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)与Fe-N-C催化剂相结合,利用MOFs独特结构性质使Fe-N-C催化剂具备良好的氧还原电催化性能。通过设计MOFs骨架结构,以此为前体制备具有高氧还原催化活性的Fe-N-C催化剂,随后对这两类催化剂的氧还原性能进行研究。主要研究内容...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京师范大学
南京师范大学

金属有机骨架基复合材料的制备及其电催化CO_2还原性能研究

人类生活和工业生产中的化石燃料持续燃烧导致了空气中CO2的含量大幅度增长,并且加速了全球变暖、酸雨、海平面上升等一系列环境问题。如何将空气中的CO2转化为我们生活所需要的能源产品对人类社会的发展具有重大意义。目前,CO2电还原是完成这一过程的有效策略之一,催化剂能选择性将CO2还原成可利用的单碳或多碳产物。然而,CO2固有的化学惰性和高的C=O键键能使其活化过程存在较大难度,CO2电还原过程中同时伴随着H2副产物的产生,造成该过程法拉第效率低、选择性差。金属-有机骨架材料(MOFs),具有可动态调控的孔道结构、确定的晶体结构和催化位点,易于功能化修饰等优势,有利于吸附CO2分子,在CO2电还原方面表现出优良的前景。然而传统MOFs材料导电性差、结构中缺乏给电子组分,极大地限制了该类材料在CO2电还原过程中的催化效率。因此,如何将给电子基团和CO2电还原的活性组分同时组装到MOFs中从而提高材料的CO2电还原效率和选择性是目前的一...  (本文共101页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
浙江工业大学

Achromobacter sp.TB一氧化氮还原酶基因的克隆表达及还原性能研究

一氧化氮(Nitric oxide,NO)是一种主要大气污染物,极易造成臭氧层耗竭或酸雨酸雾等二次环境污染问题。生物净化法已被证明是绿色治理NO的有效方法,该方法去除NO的主要原理是微生物主导的反硝化反应,即微生物体内的关键还原酶可结合底物NO,通过酶促反应将NO还原为无毒无害的N_2。本文以课题组前期筛选获得的一株反硝化细菌Achromobacter denitrificans strain TB为实验菌株,通过细菌De Novo测序获得该菌株基因组序列,并对序列中的反硝化基因进行了鉴定。以测序获得的一氧化氮还原酶(Nitric oxide reductase,NOR)编码序列为参考,PCR扩增成功得到TB菌中的norB基因,并通过表达载体的构建获得了基因工程菌E.coli BL21(DE3)-pET28a-norB。通过IPTG的诱导,使NorB蛋白在大肠杆菌内得到表达,然后从mRNA水平检测了norB基因在菌株内的转录情况...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

复合ZnO基光催化剂的制备及其CO_2还原性能的研究

进入21世纪以来,化石燃料的过度消耗和以CO_2为主的温室气体浓度持续增加带来了日益严峻的环境和能源问题,开发新型无污染可再生的替代能源势在必行。其中,利用太阳能光催化还原CO_2为绿色太阳燃料受到了人们越来越多的关注。ZnO作为典型的直接带隙半导体已经在光催化应用领域内得到了广泛研究,其具有高的激子结合能(60 mV)、快的光生电子空穴对的生成速率和优异的电子迁移能力。然而单独的ZnO由于高的光生电子-空穴对的复合几率,低的CO_2吸附能力和差的表面结构,使得单相ZnO光催化材料的二氧化碳还原性能往往比较低。本论文以ZnO为研究对象,通过设计和制备具有特殊结构形貌的ZnO基纳米复合材料,以期得到高CO_2还原性能的光催化体系,主要工作如下:第一,通过简单的水热方法制备Zn-Ni有机金属骨架化合物(MOFs),然后热处理MOFs得到具有多孔空心结构的ZnO/NiO片球。在高温处理的过程中,Zn-Ni MOFs的热解能直接将得到的...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

钙化—碳化法处理含铁铝土矿尾渣中铁的还原性能研究

随着我国氧化铝生产的快速发展,我国的优质铝土矿资源储量已经很难满足现有的工业要求。基于此,我国储量较大的低品位、高铁等复杂铝土矿资源的高效利用越来越受到工业界和学术界的广泛关注。课题组提出了高铁铝土矿“钙化-碳化”法生产氧化铝的新方法:(1)通过铝土矿钙化溶出转型使硅全部转入钙铝硅化合物中;(2)使用C02对钙化转型渣进行碳化处理;(3)将碳化渣进行低温碱溶后进行适度提铁。该方法突破了拜耳法生产氧化铝过程中钠、铝与硅的平衡物相,使赤泥中钠、铝含量理论上趋于零,得到能够直接用于水泥工业的新型结构赤泥。新型结构赤泥的主要成分为硅酸钙和碳酸钙,由此实现赤泥的无害化。本文围绕新方法,研究云南文山高铁铝土矿经“钙化-碳化”低温溶铝后渣中铁的还原性能,探索铁在该过程中的行为及分离特点,为非传统铝土矿资源高效利用提供科学和实验依据;通过纯物质合成试验进行理论研究,探索新方法及还原过程含铁矿相转型中的科学问题,为高铁铝土矿的高效清洁利用提供必要...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>