1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着工业化的快速发展,大量的二氧化碳(CO2)排放引起了一系列环境问题,如温室效应、全球气候变化等。
为了减缓CO2排放带来的负面影响,将CO2转化为高附加值化学品和燃料的技术引起了广泛关注。
其中,CO2甲烷化反应(CO2 4H2→CH4 2H2O)是一种具有潜力的CO2转化途径,因为它可以将CO2转化为甲烷(CH4),这是一种清洁能源和重要的化工原料。
2. 本选题国内外研究状况综述
CO2甲烷化反应是一个放热反应,通常需要在高温高压条件下进行。
为了提高反应效率,需要使用催化剂来降低反应活化能,促进反应进行。
近年来,国内外学者对CO2甲烷化催化剂进行了广泛的研究,主要集中在贵金属催化剂(如Ru、Rh、Pt)和非贵金属催化剂(如Ni、Co、Fe)方面。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用浸渍法制备CMK-3负载高分散Ni纳米团簇催化剂,并对其进行CO2甲烷化性能研究。
主要内容包括:
1. 主要内容
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法。
1.实验研究:首先,采用模板法合成有序介孔碳CMK-3材料,并通过氮气吸附-脱附、X射线衍射、透射电子显微镜等手段对其结构进行表征。
其次,采用浸渍法制备CMK-3负载高分散Ni纳米团簇催化剂,并利用多种表征手段对其结构进行表征,包括Ni纳米团簇的粒径大小及分布、Ni负载量对催化剂结构的影响等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.采用有序介孔碳CMK-3作为载体,其高比表面积和有序的孔道结构有利于Ni纳米团簇的分散和稳定,从而提高催化剂的活性和稳定性。
2.采用浸渍法制备高分散Ni纳米团簇,并对其粒径大小和分布进行精确控制,以提高催化剂的活性位点密度和CO2甲烷化性能。
3.结合多种表征手段和理论分析,深入探讨CMK-3负载Ni纳米团簇催化剂的结构与性能之间的关系,揭示CO2甲烷化反应的机理。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 魏 飞,张香平,吴 迪,等. Ni基催化剂上CO2甲烷化反应的研究进展[J]. 化学进展, 2022, 34(1): 141-155.
[2] 孙 凯,郭 瑞,魏 飞,等. CO2甲烷化反应的研究进展[J]. 化学进展, 2021, 33(4): 863-876.
[3] 孙振宇,田 野,刘 鹏. CO2甲烷化反应机理的原位研究方法[J]. 化学进展, 2021, 33(1): 184-198.
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