收藏本站
《天津大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

金属修饰的负载型复合半导体的制备及光催化CO_2和丙烷合成异丁烯醛的反应性能

胡蓉蓉  
【摘要】:二氧化碳和丙烷直接合成异丁烯醛在低碳烷烃和CO_2资源利用及烃类氧化物合成方面具有重要的理论意义和应用价值。本论文将气-固光催化反应技术应用于这一反应体系,系统深入地研究了负载型金属修饰的复合半导体的设计和制备,以及固体材料的表面化学构造和能带结构与其吸光特性、化学吸附能力和光催化反应性能的关联。 一、以工业SiO_2载体为载体基质,采用分步浸渍-化学表面反应技术,成功地制得了比表面积大于200 m2/g,颗粒尺度约10nm的三种金属修饰的负载型复合半导体固体材料1%Cu/11.6%V_2O_5-11.1%TiO_2/SiO_2、1%Cu/17.2%MoO_3-9.4%TiO_2/SiO_2和1%Cu/10.1%ZnO-10.1%TiO_2/SiO_2。通过制备过程的DTA-TG和TPR结果分析,得出了这三种固体材料的适宜制备工艺条件。 二、XRD、Raman、IR和UV-Vis DRS技术的表征结果证明:Cu/V_2O_5-TiO_2/SiO_2、Cu/MoO_3-TiO_2/SiO_2和Cu/ZnO-TiO_2/SiO_2三种固体材料的表面活性基元都均匀分散在SiO_2载体的表面上,其中V_2O_5或MoO_3或ZnO和TiO_2均以微晶形式存在于SiO_2内孔表面,金属Cu则以高度分散的状态均布于复合氧化物活性基元的表面上;且复合半导体氧化物中的V_2O_5或MoO_3或ZnO既与TiO_2发生了化学键联,形成了(V, Mo, Zn)-O-Ti键,也与载体SiO_2表面形成了(V, Mo,Zn)-O-Si及Ti-O-Si的化学键;它们的表面组分活性基元由金属位Cu,Lewis酸位Ti~(4+)和V~(5+)或Mo~(2+)或Zn~(2+),及Lewis碱位M=O的端氧或M_1-O-M_2的桥氧构成。 二、紫外-可见光漫反射实验及利用Kubella-munk函数对材料禁带能隙Eg估值结果说明:负载型复合半导体材料中由于基元半导体组分粒径变小,导致其禁带能隙Eg值增大;基元组分间复合作用也引起其吸光强度增加。金属Cu引入复合半导体材料后,不仅增强了固体材料的光吸收强度,也使其吸光域明显地向可见光范围扩展。根据实验结果,我们得出了负载型组合活性基元Cu-V_2O_5-TiO_2、Cu-MoO_3-TiO_2和Cu-ZnO-TiO_2的能带结构及其Eg、Ec和Ev间的匹配关系,并由此探讨了它们对光生载流子的分离性能和与之相关的催化氧化还原反应能力。 三、化学吸附-IR和TPD-MS实验结果表明,CO_2分子在三种固体材料表面金属位Cu和Lewis酸位Ti~(n+)的协同作用下,主要形成CO_2的卧式吸附态Cu-C(CO)→Ti~(n+)。其C=O键的活化程度为依次为:Cu/V_2O_5-TiO_2/SiO_2≥Cu/MoO_3-TiO_2/SiO_2Cu/ZnO-TiO_2/SiO_2。C3H8分子在三种固体材料Lewis碱位V=O或Mo=O或Zn-O-键的端氧上,可形成亚甲基氢的单位吸附态,或甲基氢
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN304;O643.32

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高峰,钟顺和;激光促进H_3PW_(12)O_(40)表面甲烷部分氧化反应[J];催化学报;2000年06期
2 邵怀启,钟顺和,郭俊宝;CO_2氧化丙烷脱氢制丙烯用Pd-Cu/V_2O_5-SiO_2催化剂的研究[J];催化学报;2004年02期
3 梅长松,钟顺和;Cu/MoO_3-TiO_2复合半导体光催化剂的制备与表征[J];催化学报;2004年11期
4 孙晓宇,谢关根,张红升,郑绳安;以Cu-ZnO/SiO_2作催化剂在甲醇脱氢制甲酸甲酯反应中ZnO的助催化作用[J];复旦学报(自然科学版);1995年02期
5 邵怀启,钟顺和;CO_2氧化丙烷脱氢MoO_3-V_2O_5/SiO_2催化剂研究[J];分子催化;2004年02期
6 赵如松,徐铸德;VPO催化剂上丙烷选择氧化反应机理的分子探针研究[J];分子催化;1996年02期
7 周静,陈文,徐庆,顾少轩,姚欢,闵新民;PEO/V_2O_5复合薄膜中Li~+的位置与电子结构研究[J];分子科学学报;2001年02期
8 陈崧哲,钟顺和;Cu/ZnO-NiO上光促表面催化二氧化碳和水反应规律的研究[J];高等学校化学学报;2003年01期
9 桑丽霞,钟顺和,肖秀芬,王希涛,谭建华,周智泉;MoO_3-TiO_2/SiO_2上光促表面催化甲烷和水合成甲醇和氢气[J];高等学校化学学报;2004年06期
10 董庆华,董玉琳;半导体悬浮体系光催化分解有机磷化合物[J];感光科学与光化学;1992年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡小先;周大利;胡驰;熊仁金;罗宇智;陈艳雯;;溶胶-冷冻干燥法制备纳米VO_2研究[J];四川有色金属;2009年01期
2 王兆波,叶林忠,张志焜;HIPS/纳米TiO_2复合材料综合性能的研究[J];工程塑料应用;2003年11期
3 孟凡明;肖磊;孙兆奇;;TiO_2薄膜光催化性能研究进展[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
4 李莉;宋俊密;陈强;;纳米TiO_2薄膜的制备技术研究进展[J];安徽农业科学;2008年11期
5 黄锦勇;刘国光;刘力章;;体系pH值和载气对TiO_2光催化还原Cu(Ⅱ)离子的影响[J];安徽农业科学;2010年05期
6 夏凤丽;孙涛;;钐掺杂TiO_2负载型催化剂降解甲基橙的影响因素[J];安徽农业科学;2010年11期
7 黄婷;;纳米TiO_2粉体制备的影响因素及其结构表征[J];安康学院学报;2010年06期
8 李跃军;曹铁平;;多金属氧酸盐的电化学性质[J];白城师范学院学报;2007年03期
9 刘艳敏;张萍;李平蕊;张艳峰;魏雨;;离子掺杂对提高锐钛型TiO_2高热稳定性的影响[J];微纳电子技术;2008年02期
10 许璞;高善民;黄柏标;戴瑛;徐彦宾;李少英;朱先俊;;纳米TiO_2光催化降解次甲基蓝的影响因素研究[J];微纳电子技术;2008年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马宏昊;沈兆式;陈志军;;水不耦合装药理论在深孔爆破中的应用[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
2 李晓杰;欧阳欣;闫鸿浩;;环境温度对空气氢气爆轰系统气相合成纳米TiO_2的影响[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
3 赵丽宁;黄翔;杨建忠;狄育慧;;纳米光催化活性碳纤维净化空气初探[A];第四届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2004年
4 顾群;黄翔;杨建忠;王进美;;纳米光催化材料在功能性空气过滤材料改性整理中的应用研究探讨[A];第四届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2004年
5 黄翔;赵丽宁;狄育慧;;弱光源纳米光催化活性碳纤维滤料净化室内甲醛的实验研究[A];第六届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2006年
6 赵晓娣;顾振亚;;防污自洁PVC建筑膜材的设计思路[A];第六届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2006年
7 冉东凯;储德清;;纳米二氧化钛在功能纺织品中的应用[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
8 王胤博;杨修春;董琰峰;刘艳;康晓春;;无机溶胶-凝胶法制备B型VO_2纳米粉体[A];中国硅酸盐学会玻璃分会2009年全国玻璃科学技术年会论文集[C];2009年
9 董琰峰;杨修春;周石山;黄敏;侯军伟;;无机溶胶凝胶法制备B型和M型VO_2粉体[A];2010全国玻璃技术交流研讨会论文集[C];2010年
10 袁麟;刘静;黄峰;;不锈钢表面TiO_2涂层的制备及亲水性研究[A];第15届全国腐蚀与表面保护技术研讨会暨首届全国腐蚀与表面保护技术青年论坛论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王洪芬;涉海抗菌耐蚀性TiO_2复合薄膜的制备及其性能研究[D];中国海洋大学;2010年
2 王爱萍;改性纳米二氧化钛薄膜制备及其在模拟海水中光生阴极保护性能研究[D];中国海洋大学;2010年
3 夏明霞;高结晶度一维纳米二氧化钛的制备和修饰及光电性质研究[D];湖南大学;2010年
4 孙松;TiO_2基光催化剂的制备、结构及光催化降解VOCs性能与机理研究[D];中国科学技术大学;2010年
5 周灵初;红柱石的浮选分离技术及机理研究[D];武汉科技大学;2010年
6 王贵青;ATO、ATO/TiO_2粉体制备技术及其导电理论研究[D];昆明理工大学;2009年
7 刘丹;高结合率混合铜矿选冶新工艺试验研究[D];昆明理工大学;2010年
8 张军;复合金属硫化物光催化剂的制备及其可见光活性研究[D];武汉理工大学;2010年
9 赵越;化学方法制备硫族化合物纳米薄膜的研究[D];山东大学;2010年
10 范云场;离子液体在色谱样品前处理中的应用[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李艳冰;二元稀土氟化物的控制合成及光学性能研究[D];安徽工程大学;2010年
2 庞宇;纳米TiO_2的表面改性及其对聚氨酯涂层耐蚀性能的影响[D];南昌航空大学;2010年
3 孙超;氟醇化合物的分离及相平衡研究[D];山东科技大学;2010年
4 于洋;以磷钨为结构单元的多金属氧酸盐单晶的合成及性质研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
5 朱曜峰;碳纤维负载TiO_2复相光催化材料的研究[D];浙江理工大学;2010年
6 王友强;中孔二氧化钛光催化剂的制备及其在有机废水处理中的应用[D];郑州大学;2010年
7 刘伟娜;自制改性TiO_2可见光降解亚甲基蓝的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 贺明辉;TiO_2、SnO_2复合纳米膜的制备及光生阴极保护性能研究[D];中国海洋大学;2010年
9 徐超;氧化锌的制备、改性及其光催化性能的研究[D];中国海洋大学;2010年
10 刘海;锡掺杂纳米TiO_2功能性涂料的研究[D];河南工业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩维屏,尹喜林,李永战;MoO_3与TiO_2界面化学分散的研究[J];催化学报;1992年01期
2 陶跃武,凌云,钟顺和;V_2O_5 MoO_3 SiO_2表面复合氧化物催化剂的制备与表征[J];催化学报;1999年02期
3 上官荣昌,葛欣,邹琥,李康,张维光,沈俭一;二氧化碳氧化丙烷制丙烯催化反应的研究 铬镁铝复合氧化物催化剂的制备、表面微量吸附量热及催化性能[J];催化学报;1999年05期
4 钟顺和,黎汉生,王建伟,肖秀芬;CO_2和CH_3OH直接合成碳酸二甲酯用Cu-Ni/ZrO_2-SiO_2催化剂[J];催化学报;2000年02期
5 李青,钟顺和;CO_2氧化乙烷脱氢制乙烯膜催化反应的研究[J];催化学报;2000年02期
6 钟顺和,王希涛,耿云峰;Mo-P-O/SiO_2催化剂上的异丁烷选择氧化反应[J];催化学报;2002年04期
7 彭峰,任艳群;TiO_2-SnO_2复合纳米膜的制备及其光催化降解甲苯的活性[J];催化学报;2003年04期
8 张敬畅,李青,曹维良;超临界流体干燥法制备纳米TiO_2-ZnO复合催化剂及其对苯酚降解的光催化性能[J];催化学报;2003年11期
9 钟顺和,王杰慧;Ni-Cu和TiO_2-SiO_2间的相互作用及其对催化性能的影响[J];催化学报;1995年04期
10 王建伟,邵宇,钟顺和;CO_2在Cu-Pd/MoO_3-SiO_2催化剂上的吸附与表面反应[J];催化学报;1998年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋洪;何愈歆;王军;;高压吸收塔工艺回收天然气凝液的模拟分析[J];天然气化工(C1化学与化工);2011年03期
2 周坤毅;;开始掩埋温室气体[J];飞碟探索;2010年12期
3 钱伯章;;注入二氧化碳制取定制塑料的研究[J];合成材料老化与应用;2011年02期
4 ;新化学品让蚊子叮不到人[J];爱情婚姻家庭(生活纪实);2011年08期
5 霍盛池;张英红;;浅谈制备纯化水时控制电导率合格的方法[J];黑龙江科技信息;2011年17期
6 ;河南龙泉集团豫北纸业拟上碱回收炉二氧化碳回用项目[J];湖南造纸;2011年02期
7 陈久标;;环氧丙烷与二氧化碳合成碳酸丙烯酯[J];辽宁化工;2011年08期
8 李忠东;;自觉过低碳生活[J];课外生活;2010年08期
9 方薏;;比二氧化碳更严重的氮污染[J];大科技(百科新说);2011年07期
10 赵国文;;低碳经济离我们还有多远[J];内蒙古水利;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 史雪君;季生福;李宁;王开;李成岳;;乙烷CO_2氧化脱氢Cr-基催化剂的制备及性能研究[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(下)[C];2007年
2 陳加偉;郭誠恕;楊建裕;趙令裕;胡耀祖;;冷媒填充量对二氧化碳热泵系统性能影响之研究[A];第九届海峡两岸制冷空调技术交流会论文集[C];2009年
3 孙学科;张兴宏;周波轩;王齐;傅智盛;范志强;戚国荣;;高活性锌-钴双金属氰化络合物催化二氧化碳、氧化环己烯和马来酸酐三元共聚合成高交替结构聚(酯-碳酸酯)[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
4 闵加栋;张文彬;张亚明;王献红;赵晓江;王佛松;;在线粘度计监测二氧化碳与环氧丙烷的共聚反应[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
5 周子成;;提高二氧化碳热泵性能的途径[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
6 胡宝垍;吴天斌;韩布兴;;离子液体功能化高交联度聚合物的制备和应用[A];中国化学会第27届学术年会第01分会场摘要集[C];2010年
7 张永军;苑慧敏;杜海;曾群英;白玉洁;杨春吉;;脱除二氧化碳的工艺技术[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年
8 田杰生;赵元;王金泉;何良年;;以环氧化物与二氧化碳为原料“一步法”合成碳酸二甲酯[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
9 黄世勇;刘水刚;李军平;赵宁;魏伟;孙予罕;;碱催化二氧化碳和正丁胺合成N,N’-二丁脲反应的研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
10 郑孝勤;;二氧化碳注射溶脂疗法的进展与应用[A];第4届中国美容与整形医师大会论文汇编[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 刘洪宇;给二氧化碳地下安个家[N];辽宁日报;2008年
2 记者 顾钢;德通过二氧化碳捕捉和封存法规[N];科技日报;2009年
3 刘雅章 美国国家海洋和大气局地球物理流体动力实验室高级研究员,普林斯顿大学大气与海洋学教授;解寻二氧化碳失踪之谜[N];中国气象报;2009年
4 莫白;二氧化碳封存的几种方法[N];中国气象报;2009年
5 林筱竹珂含;美日法:让二氧化碳在地下安家[N];地质勘查导报;2009年
6 本报记者 赵建国;二氧化碳制塑技术开辟产业新天地[N];中国知识产权报;2009年
7 本报记者 路平 通讯员 郑跃;孟跃中:把二氧化碳变成塑料[N];广东科技报;2009年
8 张春燕 整理撰写;二氧化碳如何影响气候?[N];中国环境报;2009年
9 邓文龙 肖咸强 郑伟伟;福建省最大二氧化碳精制项目年内投产[N];中国工业报;2009年
10 记者 陈颐;富士通发布削减二氧化碳目标[N];经济日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡蓉蓉;金属修饰的负载型复合半导体的制备及光催化CO_2和丙烷合成异丁烯醛的反应性能[D];天津大学;2005年
2 张轲;低Ni载量六铝酸盐催化剂上甲烷和二氧化碳重整制合成气反应研究[D];吉林大学;2009年
3 郭龙;特超稠油油藏复合驱替机理研究[D];中国石油大学;2008年
4 照日格图;丙烷氧化脱氢制丙烯研究[D];中国科学院大连化学物理研究所;2001年
5 张新平;丙烷脱氢氧化制丙烯过程的模型化与优化[D];华东理工大学;2010年
6 许杰;丙烷及乙苯氧化脱氢反应的新型催化剂研究[D];复旦大学;2010年
7 伊晓东;MoPO/SiO_2催化剂上丙烷选择氧化制丙烯醛反应机理的研究[D];厦门大学;2004年
8 刘永梅;丙烷氧化脱氢制丙烯纳米催化剂的制备、表征及应用[D];复旦大学;2004年
9 柏东升;二氧化碳的活化及环碳酸酯的合成[D];兰州大学;2011年
10 卢凌彬;基于可生物降解的脂肪族聚碳酸酯的功能化改性及分子模拟[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李刚;CO_2气腹对人宫颈癌CaSki细胞ERK_(1/2)和PI3K/Akt信号转导通路活性影响的研究[D];重庆医科大学;2008年
2 唐锡元;文留油田二氧化碳吞吐采油方案研究[D];中国地质大学(北京);2006年
3 白洪亮;活性炭吸附法脱除低浓度苯系物的研究[D];大连理工大学;2006年
4 秦娜;超临界二氧化碳水平管内传热的实验研究和数值模拟[D];天津商学院;2006年
5 赵彬;碳酸酯型季铵离子液体的设计、合成与性能研究[D];大连理工大学;2008年
6 朱健军;CO_2对油井水泥的腐蚀规律及应用研究[D];大庆石油学院;2006年
7 王晓芳;利用电石渣制备纳米碳酸钙的研究[D];贵州大学;2006年
8 张婷婷;注CO_2提高煤层气采收率项目的环境效益评价研究[D];吉林大学;2007年
9 赵文佳;CO_2共聚反应中季铵盐助催化剂阴离子研究[D];浙江大学;2008年
10 张来强;CO_2热物性参数计算及CO_2压缩机的节能调节方法研究[D];华中科技大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026