發(fā)布時(shí)間：2025-02-05 18:37

　　納米碳材料和六方氮化硼作為新型的無(wú)金屬催化劑受到了研究者的重視。該類催化劑的活性位點(diǎn)可通過可控引入摻雜劑、結(jié)構(gòu)畸變/缺陷、或/和三維結(jié)構(gòu)等方式得到有效調(diào)節(jié),這為制備高效催化劑提供了強(qiáng)有力的手段和更大優(yōu)化空間。非金屬催化劑與傳統(tǒng)金屬基催化劑的催化機(jī)制有著本質(zhì)的區(qū)別,本文關(guān)注其在液相條件下非金屬催化氧化反應(yīng)和加氫反應(yīng)的活性位點(diǎn),為催化劑的理性設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。論文的主要內(nèi)容如下:摻氮碳材料中的吡啶氮和石墨氮在非金屬催化中的作用仍存在爭(zhēng)議。本文通過實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算證實(shí)了摻氮碳材料催化苯乙烯環(huán)氧化的反應(yīng)機(jī)制。氮的摻入能明顯提高納米碳管的催化活性,但隨著氮含量的增加,其催化活性存在先增加后降低的現(xiàn)象。獨(dú)立的吡啶氮和石墨氮作為活性位可能協(xié)同完成該催化反應(yīng);但高氮含量下吡啶氮和石墨氮存在位置協(xié)同作用,反而會(huì)抑制苯乙烯的環(huán)氧化反應(yīng)。氮物種之間的協(xié)同效應(yīng)是深入理解摻氮碳材料催化行為的重要方面,這將為無(wú)金屬碳催化劑的理性設(shè)計(jì)提供新的思路。摻氮碳材料是催化硝基苯直接加氫合成苯胺的有效非金屬催化劑,但其上的H₂解離機(jī)制仍未得到深刻認(rèn)識(shí)。本文通過實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算證實(shí)質(zhì)子溶劑和非質(zhì)子溶劑中進(jìn)行硝基苯加...

【文章頁(yè)數(shù)】：155 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖5-1(a)BN的N2吸附-脫附等溫曲線,(b)BN孔徑分布曲線

5.5.1氮化硼的織構(gòu)分析圖5-1(a)所示為系列BN樣品的低溫N2吸脫附等溫曲線。根據(jù)IUPAC分類,所有BN樣品的氮?dú)馕��?解吸等溫線均為Ⅳ類型,在低相對(duì)壓力區(qū)(0<P/P0<0.4),吸附是不存在遲滯現(xiàn)象的單分子層吸附;在相對(duì)壓力為0.4<P/P0<1.0時(shí),出現(xiàn)了H4型....

圖5-2(1a)和(1b),(2a)和(2b),(3a)和(3b)及(4a)和(4b)分別代表BN31,BN21,BN11和BN12的HRTEM;(1c)和(1d),(2c)和(2d),(3c)和(3d)及(4c)和(4d)分別代表BN31,BN21,BN11和BN12的SEM圖。

5.5.2氮化硼的SEM和HRTEM表征圖5-2顯示了多孔氮化硼的HRTEM和SEM圖。BN31、BN21、BN11及BN12的HRTEM圖如5-2(1a)和(1b)、(2a)和(2b)、(3a)和(3b)、(4a)和(4b)圖所示。BN31、BN21、BN11及BN12呈現(xiàn)....

圖5-3 BN11的(a)HRTEM圖像和(b)選區(qū)電子衍射(SAED)圖,紅色框區(qū)域?yàn)槿毕萁Y(jié)構(gòu)。

圖5-2顯示了多孔氮化硼的HRTEM和SEM圖。BN31、BN21、BN11及BN12的HRTEM圖如5-2(1a)和(1b)、(2a)和(2b)、(3a)和(3b)、(4a)和(4b)圖所示。BN31、BN21、BN11及BN12呈現(xiàn)出片狀結(jié)構(gòu),表面富含豐富的孔,孔的直徑大約為....

圖5-4 BN31、BN21、BN11及BN12催化劑的XRD譜圖。

其中,k為衍射峰Scherrer常數(shù)(通常為0.9);λ為入射X射線波長(zhǎng)(0.15406nm);θ為入射平面的布拉格衍射角;β為衍射峰的半高峰寬。表5-1列出了所合成的納米氮化硼催化劑(002)晶面的層間距離和晶粒直徑。結(jié)果顯示,(002)晶面的層間距在0.35-0.37nm....

本文編號(hào)：4030272