【摘 要】
:
CO2作为一种温室气体,大气中含量过多能引起冰川融化,全球海平面上升,气候异常等问题,因此,CO2的转化是近几年科研人员的研究热点之一。CO2与环氧化物环加成反应,可以有效的将CO2转化为有价值的化工产品环状碳酸酯,是一种有潜力的解决大气中CO2含量较高问题的途径。金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料具有优越的结构和性质可调节性,其功能化可以通过合成阶段科
论文部分内容阅读
CO2作为一种温室气体,大气中含量过多能引起冰川融化,全球海平面上升,气候异常等问题,因此,CO2的转化是近几年科研人员的研究热点之一。CO2与环氧化物环加成反应,可以有效的将CO2转化为有价值的化工产品环状碳酸酯,是一种有潜力的解决大气中CO2含量较高问题的途径。金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料具有优越的结构和性质可调节性,其功能化可以通过合成阶段科学选择次级结构单元或者后合成修饰两种途径实现,因此,MOFs在储存、催化、传感、分离、生物医药等诸多领域存在应用潜力。对于CO2环加成反应,MOFs由于具有潜在的Lewis酸性配位未饱和金属中心和开放性的多孔结构,并且易于与反应体系分离,是一种被广泛研究的催化材料。本文通过溶剂热法、搅拌法成功的得到了多种基于六核稀土簇的MOFs(RE6-MOFs),并系统的研究了这些材料催化CO2环加成反应的性能,对构效关系进行了探讨。本论文工作主要包括以下三个部分:1.利用两种线性二羧酸配体4,4’-联苯二甲酸(H2bpdc)和2,2’-联吡啶-5,5’-二羧酸(H2bpydc),分别与硝酸铈铵((NH4)2Ce(NO3)6)通过搅拌法得到了具有面心立方拓扑构型(经典Ui O-67拓扑)的六核Ce簇MOFs,Ce-bpdc和Ce-bpydc;通过一系列表征对这两种材料的结构、组成和孔性质等物化性质进行了测定,并进一步评价了这两种材料在高压和常压条件下催化氧化苯乙烯的CO2环加成反应的性能。实验数据表明,Ce-bpydc的催化该反应的活性整体略优于Ce-bpdc,在60oC、1MPa CO2时,Ce-bpdc和Ce-bpydc催化该反应12h,环氧苯乙烯转化率分别可达到89%和95%。2.基于Ce-bpydc对CO2环加成反应的良好催化活性,进一步研究其他稀土离子MOFs对该反应的催化性能。利用2,2’-联吡啶-5,5’-二羧酸(H2bpydc)与六水合硝酸铒Er(NO3)3·6H2O和六水合硝酸镝Dy(NO3)3·6H2O通过溶剂热法得到了和Ce-bpydc同构的Dy-bpydc和Er-bpydc。通过PXRD、XPS和N2吸附对这两种材料的结构、元素组成和价态、孔性质进行了表征,同时对三种材料RE-bpydc(RE=Ce、Dy、Er)进行了NH3-IR和CO2-IR测试来研究它们的酸碱性质。在催化研究中,Dy-bpydc和Er-bpydc对氧化苯乙烯的CO2环加成反应也展示出催化活性,但活性明显弱于Ce-bpydc。进一步研究证实Ce-bpydc对其他环氧化物(环氧丙烷、环氧氯丙烷、烯丙基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚)CO2环加成反应也展示出良好的催化活性。3.利用金属氯化物(Zn Cl2、Cu Cl2和Co Cl2)对Ce-bpydc进行了后合成金属化处理,得到三种双金属MOFs材料Ce-bpydc-M(M=Zn、Cu、Co)。通过EDS和XPS表征证实三种过渡金属都成功修饰在bpydc配体的联吡啶基团上,同时PXRD表征也证实后合成金属化处理未改变MOF的结构。CO2环加成催化研究表明,Zn的引入促进了Ce-bpydc的催化活性,在60℃、1MPa CO2下,催化氧化苯乙烯与CO2的环加成,6h转化率可达90%以上。
其他文献
新型冠状病毒感染容易引起机体内凝血功能紊乱,从而导致新冠感染患者发生静脉血栓栓塞症(VTE)的风险比普通人大大增加。以低分子肝素(LMWH)为主的抗凝治疗为目前血栓防治的首选方法,结合先进、完善的评分体系进行评估并及早进行科学、合理的血栓预防具有重大的临床意义。本文对目前新型冠状病毒感染合并VTE的临床研究进展进行综述,为临床医生诊治该类患者提供相应的决策参考。
过渡金属氧化物/氢氧化物是一类重要的超级电容器电极材料,具有良好的电化学性能。钴氧化物/氢氧化物电极材料具有可逆性好、电容量高等优秀特性,近年来成为研究热点。硼及其化合物具有典型的缺电子特性,硼掺杂能提高氧化物电极材料的导电性、耐蚀性以及电化学性能。为确定最佳的硼掺杂量,以及基底材料对电极材料电容性能的影响,本论文通过化学镀再电化学氧化,在两种基底(铜片和泡沫铜)表面制备出了不同硼掺杂量的钴氧化物
二氧化铈催化剂具有良好的储释氧能力,在许多领域有着广泛应用。采用密度泛函理论计算金属负载或掺杂CeO2催化剂的几何结构、电子结构及氧空位形成能(表面氧的反应活性),可为设计高效催化剂打下理论基础。本论文通过密度泛函理论计算了Co改性CeO2催化剂的几何结构、电子结构及氧空位形成能。考察了Co负载在CeO2催化剂表面的氧桥位(Bridge site)、氧中空位(Hollow site)以及Co取代C
光催化技术是克服环境和能源问题的环保和可持续的途径。在工业废水处理方面具有巨大发展潜能,特别是染料废水的脱色领域,该技术已得到国际学术界的认可。卤氧化铋材料因其在紫外和可见光区具有独特的光吸收和光催化活性而成为当前光催化领域的研究热点。尽管BiOBr和BiOI具有特殊的晶体结构、电子结构和间接带隙跃迁的优势,但本征BiOBr和BiOI在光催化过程中会出现载流子复合率高、可见光利用率低、催化剂稳定性
光催化技术是一种简单易行、成本低廉、绿色无毒、环境友好的新型催化技术,利用光催化技术降解有机污染物在环境催化领域存在广阔发展前景。钡铁氧体(BaFe12O19)是一种磁铅石型铁氧体材料,具有成本低、化学性质稳定、抗氧化和抗腐蚀能力强、饱和磁化强度高和带隙窄等优点。但其也存在电子空穴复合率高,可见光利用效率低等缺点,催化活性仍有较大提升空间。本论文以提升Ba Fe12O19材料的催化活性为核心,制备
《义务教育历史课程标准(2022年版)》提出学业质量标准改进评价的路径,以统编教材《探寻新航路》教学实践为例,按照历史课程核心素养学业质量水平要求和历史学科的一般学习规律,借助历史学科大概念统摄历史知识,形成结构化认知系统,从历史思维品质培养和历史学科核心素养的结构关联等视角,探析质量测评的路径,实现真正意义上的“教学评一致性”。
质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)是一种以氢气(H2)为燃料的清洁、高效电源,在电动汽车等领域具有广泛的应用前景。双极板(Bipolar Plates,BP)是PEMFC的重要组成部分,应具有良好的导电性和耐腐蚀性。不锈钢(Stainless Steel,SS)由于价格低廉、气密性好并且具有良好的导电性和耐蚀性而备受关注。然而在P
目标毁伤效果评估是联合作战火力打击“侦-控-打-评-保”链路中的重要环节,是实现远程精确火力打击的关键环节和重要保证,正逐步成为未来战场制胜的重要因素。论文从当前我军毁伤效果评估涉及的评估方法、评估技术和评估模型三个方面入手进行论述,较全面地介绍了当前我军目标毁伤效果评估技术的研究成果,并对目标毁伤效果评估的发展趋势进行展望。
挥发性有机污染物(VOCs)是目前空气污染的主要污染源之一,这类化合物对人类的生产生活以及动植物体的生长有着很大的消极影响。在众多消除方法中,末端治理控制中的催化氧化法具有去除效率高、能耗低、无二次污染的优点而被认为是最有效的方法之一,选用此种方法的关键在于催化剂。羟基磷灰石基材料有着较强的离子交换能力、高温稳定性和价格低等优点在催化领域中备受青睐,已被报道出可用于CO催化氧化、重金属污染土壤治理
临近空间飞艇在驻空侦察、通信中转方面蕴含的军事价值逐渐为各军事强国重视。分析电磁脉冲弹打击临近空间飞艇太阳能电池的毁伤效果。在建立毁伤区域模型的基础上,分析电磁脉冲弹在不同爆炸距离、爆炸倾角和波束角的情况下,在电池上投射的毁伤面积,并对毁伤区域内特殊点功率密度的计算,分析不同爆炸高度下的毁伤效果。得出在一定射击精度条件下,一发电磁脉冲弹,距飞艇一百多米爆炸时,就能达到毁伤效果,飞艇在短时间内丧失作