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“短接触”CH4CO2两步反应和CO2加氢研究 总被引:3,自引:0,他引:3
在以往研究工作的基础上,针对交替进料方式存在的局限性,采用在两步进料的间隙通入惰性气体来实现“短接触”反应. 结果表明,“短接触”可有效地抑制CH4-CO2两步反应中副产物的生成,提高目的产物的选择性; 对于CO2加氢反应,“短接触”可使含氧化合物的生成速率和选择性得到显著提高. 同时,在“短接触”的CO2加氢反应中,醇是初级产物,其生成速率较快,链增长方式可用烯醇缩合机理解释,不受表面活泼碳氢物种的影响; 烃是次级产物,其生成速率较慢,链增长方式可用表面活泼碳氢物种聚合机理解释. “短接触”反应有可能成为CO2或CO加氢中提高醇收率和选择性的有效方法. 相似文献
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光催化CO2还原制备太阳燃料被广泛关注并逐渐形成研究热点,该过程利用可再生清洁能源太阳能,在低温低压的温和条件下驱动CO2还原制备CO、CH4、CH3OH等燃料气体或者高附加值的碳氢化合物.半导体光催化剂能够将清洁的太阳能有效地转化为化学能,其中,g-C3N4由于其成本低、毒性低、稳定性高和带隙窄等优点,被广泛应用于光催化领域.然而,纯g-C3N4具有光利用效率低和光生电子-空穴复合率高的缺点,导致光催化活性相对较低.因此,需要对g-C3N4进行修饰改性来提高其光催化性能.一方面,MgO具有强大的CO2吸附能力,可用于修饰半导体以提高光催化还原CO2的反应活性.另一方面,助催化剂尤其是贵金属,不仅能够捕获电子以提高光生电子-空穴对的分离效率,而且还能提供反应的活性位点.本文通过沉淀和煅烧法制备了不同复合量的MgO-g-C3N4催化剂,同时负载贵金属Au作为助催化剂,用于光催化CO2和H2O反应,考察MgO含量和不同贵金属助催化剂对光催化活性的影响.发现Au和3%MgO共改性的g-C3N4光催化剂上表现出最佳的光催化性能,3 h后CO,CH4,CH3OH和CH3CHO的产量分别高达423.9、83.2、47.2和130.4μmol/g.本文分别研究了MgO和贵金属Au作为助催化剂对光催化行为的影响.XPS结果表明,Au/MgO-g-C3N4纳米片中形成了Mg–N键;UV-vis漫反射光谱表明Au/MgO-g-C3N4复合催化剂能够大大地增强紫外和可见光的吸收,且Au纳米颗粒具有表示等离子体共振(SPR)效应;PL光谱、TRPL光谱和光电化学测试都显示了MgO和Au的加入可以有效地提高光生电荷载流子的分离效率,这是由于Mg–N键的存在以及Au纳米颗粒对电子的捕获作用.CO2吸附曲线证明了MgO的存在能够增强对CO2的吸附;CO2-TPD测试则表明CO2的有效吸附主要发生在MgO和Au纳米颗粒的界面处,而该界面正是光生电子和活化吸附后的CO2反应的活性位点.值得注意的是,在Au/3%MgO-g-C3N4三元催化剂上CO的产量是纯g-C3N4的29倍.实验和表征结果均表明,MgO和Au的共修饰显著提高了纯g-C3N4的光催化活性,这是由于三元光催化剂各组分之间的协同作用所致.助催化剂MgO可以激活CO2(吸附在MgO和Au颗粒之间的界面),并且MgO-g-C3N4纳米片中形成的Mg-N键在电荷转移中起着重要作用.同时,Au颗粒修饰的MgO-g-C3N4可以通过SPR效应增加可见光的吸收,并进一步降低H2O对CO2的光还原活化能;且Au纳米颗粒能够捕获电子,从而促进光生载流子的分离.本研究通过MgO和Au纳米颗粒共修饰的方法改性传统的光催化剂,具有光催化还原CO2的应用前景. 相似文献
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完全液相法制备中原料配比对二甲醚合成催化剂结构和性能的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
利用完全液相法制备了Cu-Zn-Al双功能催化剂,考察了原料配比对催化剂结构和催化CO加氢合成二甲醚反应性能的影响,用XRD,N2吸附,XPS和H2-TPR等方法对催化剂进行了表征.结果表明,在Cu-Zn-Al基二甲醚合成催化剂中,Zn和Al在催化剂表面的竞争富集是主要过程,增加投料中Cu的比例并不能显著增加Cu在催化剂表面的含量,因为在反应环境中,Al也会富集,并且在Cu含量高时富集得更快.当投料组成为n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)=2∶1∶4时,催化剂的体相结构和表面性质最好(Cu晶粒度最小,Cu分散度最高,还原性能最佳,组分间相互作用最强,最可几孔径最大),催化剂的综合性能最好. 相似文献
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垃圾中可燃物的燃烧动力学研究 总被引:28,自引:2,他引:26
采用热重法对六种垃圾中的可燃物的燃烧过程进行了研究,探讨了垃圾中可燃物燃烧过程的燃烧特性,并由它们的微分热重曲线计算出它们的一级反应动力学参数。各可燃物的燃烧特性可归纳为纤维类与聚合类,可燃物的活化能与着火点温度相对应,活化能与指前因子直接存在补偿效应。 相似文献