丁召然:贵金属负载TiO2在光催化甲醇直接脱氢制甲酸甲酯反应中的性能研究论文

丁召然:贵金属负载TiO2在光催化甲醇直接脱氢制甲酸甲酯反应中的性能研究论文

本文主要研究内容

作者丁召然(2019)在《贵金属负载TiO2在光催化甲醇直接脱氢制甲酸甲酯反应中的性能研究》一文中研究指出:光催化甲醇直接脱氢制备甲酸甲酯是一条新的绿色合成路线,研究具有一定的科学意义和潜在的实际应用价值。本研究制备了Au/TiO2、Ag/TiO2和Cu/TiO2系列催化剂,通过X射线衍射(XRD)、固体紫外-可见漫反射(UV-Vis)、傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,对催化剂的物相,能带结构,表面物种,形貌,比表面积和元素价态等进行了表征;考察了在紫外光照射下、反应温度为25-45℃、原料气组成为99 vol%N2和1 vol%甲醇的混合气,光催化甲醇直脱氢的催化活性,并初步推测了反应的机理。研究内容及结果如下:1、在Au/TiO2和Ag/TiO2催化剂中,Au以单质形式分散在TiO2的表面,而Ag/TiO2催化剂中含有Ag单质和少量的一价Ag。负载金属后的光催化活性显著升高,主要反应产物为甲酸甲酯,少量的H2。其中3%Au/TiO2和3%Ag/TiO2的光催化活性最佳。随着原料气流速的增加,甲醇转化率和甲酸甲酯的选择性逐渐降低;随着光照强度的增加,甲醇转化率和甲酸甲酯的选择性逐渐升高。2、在Cu/TiO2系列催化中,铜物种主要以Cu2+的形式存在TiO2的表面。主要反应产物为甲酸甲酯、少量的H2和C2H4。5%Cu/TiO2的光催化活性最佳,甲醇转化率可达29%,甲酸甲酯选择性为76%,生成速率为2.39 mmol/g/h,氢气产率为0.3%。气体流速在20 mL/min时,甲醇转化率最高,在40 mL/min流速时,甲酸甲酯选择性达到77%。随着光照强度的增大,光催化活性逐渐上升。3、金属通过捕捉电子,有效的抑制了光生电子和空穴的复合,从而提高了光催化活性。

Abstract

guang cui hua jia chun zhi jie tuo qing zhi bei jia suan jia zhi shi yi tiao xin de lu se ge cheng lu xian ,yan jiu ju you yi ding de ke xue yi yi he qian zai de shi ji ying yong jia zhi 。ben yan jiu zhi bei le Au/TiO2、Ag/TiO2he Cu/TiO2ji lie cui hua ji ,tong guo Xshe xian yan she (XRD)、gu ti zi wai -ke jian man fan she (UV-Vis)、fu li xie gong wai guang pu (FTIR)、tou she dian jing (TEM)、N2xi fu -tuo fu he Xshe xian guang dian zi neng pu (XPS)deng biao zheng shou duan ,dui cui hua ji de wu xiang ,neng dai jie gou ,biao mian wu chong ,xing mao ,bi biao mian ji he yuan su jia tai deng jin hang le biao zheng ;kao cha le zai zi wai guang zhao she xia 、fan ying wen du wei 25-45℃、yuan liao qi zu cheng wei 99 vol%N2he 1 vol%jia chun de hun ge qi ,guang cui hua jia chun zhi tuo qing de cui hua huo xing ,bing chu bu tui ce le fan ying de ji li 。yan jiu nei rong ji jie guo ru xia :1、zai Au/TiO2he Ag/TiO2cui hua ji zhong ,Auyi chan zhi xing shi fen san zai TiO2de biao mian ,er Ag/TiO2cui hua ji zhong han you Agchan zhi he shao liang de yi jia Ag。fu zai jin shu hou de guang cui hua huo xing xian zhe sheng gao ,zhu yao fan ying chan wu wei jia suan jia zhi ,shao liang de H2。ji zhong 3%Au/TiO2he 3%Ag/TiO2de guang cui hua huo xing zui jia 。sui zhao yuan liao qi liu su de zeng jia ,jia chun zhuai hua lv he jia suan jia zhi de shua ze xing zhu jian jiang di ;sui zhao guang zhao jiang du de zeng jia ,jia chun zhuai hua lv he jia suan jia zhi de shua ze xing zhu jian sheng gao 。2、zai Cu/TiO2ji lie cui hua zhong ,tong wu chong zhu yao yi Cu2+de xing shi cun zai TiO2de biao mian 。zhu yao fan ying chan wu wei jia suan jia zhi 、shao liang de H2he C2H4。5%Cu/TiO2de guang cui hua huo xing zui jia ,jia chun zhuai hua lv ke da 29%,jia suan jia zhi shua ze xing wei 76%,sheng cheng su lv wei 2.39 mmol/g/h,qing qi chan lv wei 0.3%。qi ti liu su zai 20 mL/minshi ,jia chun zhuai hua lv zui gao ,zai 40 mL/minliu su shi ,jia suan jia zhi shua ze xing da dao 77%。sui zhao guang zhao jiang du de zeng da ,guang cui hua huo xing zhu jian shang sheng 。3、jin shu tong guo bu zhuo dian zi ,you xiao de yi zhi le guang sheng dian zi he kong xue de fu ge ,cong er di gao le guang cui hua huo xing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自内蒙古大学的丁召然,发表于刊物内蒙古大学2019-08-13论文,是一篇关于甲醇论文,光催化论文,金属负载论文,反应机理论文,内蒙古大学2019-08-13论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自内蒙古大学2019-08-13论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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