一、K_2O影响Cu/ZnO催化剂CO_2加氢反应性能的原因分析（论文文献综述）
肖克[1]（2021）在《HPA加氢催化剂的制备及其催化性能研究》文中提出新戊二醇是一种重要的有机化工原料,广泛应用于环保涂料、医药、树脂等的生产。近年来,随着新戊二醇应用领域及其下游产品的不断开发,国内新戊二醇市场供不应求,提高其产能已迫在眉睫。加氢法以其环保、副产少、产品纯度高等优点成为工业上生产新戊二醇的主流方法。该工艺虽然已经在我国实现了规模化工业化,但其中的羟基特戊醛加氢反应所使用的工业催化剂仍存在较多问题,如活性较低、选择性差、寿命短等问题。针对以上问题,本文通过优化制备条件、助剂添加等手段对羟基特戊醛加氢制新戊二醇反应体系的催化剂进行改进,利用XRD、TPR、SEM、XPS等表征手段对催化剂的活性组分、结构和助剂的影响等进行了深入的探讨。首先,考察了沉淀方法,沉淀p H,老化时间等制备条件对Cu/Zn O/Al2O3催化剂性能的影响。结果表明:分步沉淀催化剂活性优于一步共沉淀,在p H=7、沉淀温度70℃、老化80min、550℃下焙烧后得到HPA加氢性能优良的催化剂。其次,采用分步共沉淀法制备了非金属助剂改性的Cu基催化剂,以β2为前驱体,在共沉淀过程中引入时制备的催化剂表现出较好的羟基特戊醛加氢制新戊二醇催化活性、选择性。对改性催化剂进行XRD表征显示,适量助剂的引入有利于活性组分Cu O的分散。H2-TPR表征显示助剂的加入使催化剂易于还原,结合催化剂的粒径计算结果,我们推断β的引入能够调整氧化铜与催化剂中其他组分之间的相互作用,改善催化剂的还原性。最后,本文还考察了金属助剂的引入对铜基催化剂羟基特戊醛加氢性能的影响。分步共沉淀法在老化前引入助剂,制备了改性Cu/Zn O/Al2O3催化剂,发现助剂添加可显着提高了催化剂加氢性能,当添加量为2wt%时,改性的Cu/Zn O/Al2O3催化剂具有最高的催化活性,在反应压力3.5 MPa、反应温度110℃、氢醛比（摩尔比）10:1、液时空速18 h-1下,HPA转化率和NPG选择性分别达到88%和62.72%。XRD、XPS-AES表征显示,助剂的添加改善了铜的分散性并且提高了催化剂表面Cu+的比例,控制助剂的添加量,可以调控催化剂表面Cu+:Cu0的比例。
宫聚辉[2]（2021）在《过渡金属化合物的表面结构及其反应性能的理论研究》文中提出过渡金属化合物因其优异的物理、化学性质以及类贵金属性能而受到学者密切关注并进行了广泛研究,然而目前实验中关于催化剂表面结构、电子性质及其反应机理的研究还很难从实验的角度给出明确的解释。因此,本论文主要采用密度泛函理论针对碳化钼、碳化铁、碳化钨、氮化钒以及二氧化铈进行表面结构及反应性能的理论研究。主要研究内容如下:首先针对碳化钼催化剂,系统研究了添加Pt原子前后α-Mo C的10个终端表面的表面能以及最稳定表面的变化情况,探讨了添加Pt原子前α-Mo C的碳化学势-温度、表面能-温度、表面能-碳化学势之间的关系以及改变气氛与温度时对α-Mo C形貌的影响。结果发现,添加Pt原子后表面Pt/Mo比、温度、气氛的不同对α-Mo C形貌具有一定的调变作用。随后,考虑到反应过程存在水的情况,探究了在添加O原子后表面氧化对α-Mo C催化剂表面的形貌和反应性能的调变作用,改变温度及P/P的压力比最稳定的表面也在随之发生变化,推断表面氧化造成α-Mo C催化剂失活的本质原因可能是部分含C终结α-Mo C表面中的C与O形成CO造成CO中毒,也可能是表面C原子的不断流失。该研究有利于更深入地认识α-Mo C催化剂氧化失活的本质,为设计高活性的Mo基催化剂提供基础理论数据支持。然后针对碳化铁催化剂,系统研究了催化剂助剂对铁基催化剂碳化过程的调变作用,以及表面氧化对催化剂结构和性能的影响。通过构建有无K2O助剂的Fe基催化剂表面模型,研究C2H4、C2H2和CO/H2的吸附和分解,结果发现K2O助剂可以改变不同渗碳气体的表面C形成的能力,拓宽了对铁基催化剂在FTS过程中渗碳行为的本质认识。随后,研究不同条件下Fe5C2催化剂表面不同O覆盖度的吸附作用,结果发现H2O/H2压力比与温度的变化对暴露的最稳定表面具有一定的影响,由于Fe5C2催化剂表面的C与O不易形成CO使得其不易被完全氧化掉,说明其抗氧化能力比α-Mo C更强。该研究可以帮助我们理解费托合成铁基催化剂氧化失活的本质。最后,本论文探究了过渡金属化合物的HER和CO-PROX反应性能,为相关的实验研究提供了理论数据支撑。通过研究碳化物WC-Co@Co SAs-NCNTs/CC、Mo C-Co@Co SAs-NCNTs/CC及氮化物VN-Co@Co SAs-NCNTs/CC三种电极材料发现主要催化活性中心是掺杂在催化剂中的Co N4基团,金属碳化物/氮化物的强电子供体能力形成更多的HER活性中心,外围包裹碳层可以使吸附的H原子由电子受体变为电子供体,形成更多的催化活性中心的来源顺序为V源>W源>Mo源。通过研究Pt1/Ce O2及Pt1Cu2/Ce O2两种催化剂的CO与O2生成CO2的基元反应,结果发现Pt1/Ce O2（111）的CO氧化遵循M-v K机理,而Pt1Cu2/Ce O2界面处CO氧化并不符合M-v K机理。相比之下,Pt1Cu2/Ce O2的能垒低于Pt1/Ce O2,说明Pt1Cu2/Ce O2的活性更好。
黄乐[3]（2021）在《合成气制高碳醇CuFe催化剂研究》文中指出高碳醇作为一种重要化工基础原料,可用作生产表面活性剂、洗涤剂和增塑剂等产品。通过合成气制高碳醇是费托合成反应中的研究热点方向之一,催化剂的制备是研究重点。本文主要通过液相还原法制备CuFe催化剂,在固定床反应器中对催化剂的反应性能进行了考评,采用X射线衍射（XRD）、Ar物理吸附脱附、程序升温还原（H2-TPR）、程序升温脱附（CO-TPD）、场发射扫描电镜（FESEM）、透射电镜（TEM）等表征方法对催化剂的织构性质、还原性能、吸附性能等进行表征。以SiO2、Al2O3和CeO2为载体,制备了三种负载型CuFe催化剂。SiO2载体有助于铜铁纳米颗粒的分散,促进了铁物种的还原,更多的Fe活性位有利于CO解离吸附。催化剂CuFe/SiO2具有较大的CO解离吸附量,有利于碳链的耦合增长,具有较高的总醇选择性和C6+OH占比,分别为19.8%和16.4 wt%。Al2O3和CeO2载体能促进催化剂分散,但醇分布中以短链醇为主。考察了催化剂制备温度、分散剂种类和用量以及铜铁负载量等对催化剂性能的影响。在300 ml分散剂和冰水浴条件下制备的催化剂CuFe/SiO2具有较多的金属Cu组分,有利于CO插入生成醇,反应性能优于150ml分散剂和常温下制备的催化剂。加入分散剂聚丙烯酸会抑制CuFe组分还原,抑制醇的生成。以乙二醇分散剂制备的催化剂CuFe/CeO2-EG显示了较高的CO转化率和总醇选择性。当催化剂负载量为40%时,催化剂40CuFe/CeO2具有较高的醇选择性和C6+OH占比。在CuFe/SiO2催化剂上研究了工艺条件对合成气制高碳醇反应性能的影响,最佳工艺条件为反应温度255℃、压力2.5 MPa、空速3500 h-1和原料气H2/CO=1。
李晨阳[4]（2021）在《Cu基催化剂上合成气合成C2物种反应中羟基作用的理论研究》文中研究指明近年来,Cu基催化剂因其价格低廉、制备简单、结构调变灵活等优点被广泛应用于合成气转化反应。Cu基催化剂上合成气转化生成C2物种反应机理包括两个关键步骤:（1）C-O键断裂:CO活化生成CHx（x=1-3）中间体,伴随有OH中间体生成;（2）C-C键生成:CHx（x=1-3）与CO/CHO反应生成C2氧化物或CHx耦合生成C2烃类。已有研究表明CHx（x=1-3）中间体能够作为共吸附助剂助催化合成气转化生成C2氧化物,但目前研究普遍认为OH中间体作为加氢活性物种参与反应。因此,对于合成气转化过程中伴随CHx（x=1-3）生成而形成的OH中间体,探究其在合成气转化生成C2物种反应中是否具有类似CHx（x=1-3）中间体的助催化作用机制具有重要意义。本论文采用密度泛函理论（DFT）计算方法,以Cu基催化剂上合成气转化生成C2物种反应为研究对象,探究催化反应机理,进而阐明表面吸附OH中间体作为共吸附助剂在助催化合成气转化生成C2物种反应中的新机制,深入认识合成气转化反应中表面吸附OH中间体的作用。这种新机制被称为OH助催化机制,该机制为OH中间体生成的反应体系机理研究提供了全新视角,并且该机制可能具有普适性。获得的主要结论如下:1、明确了MCu（M=Co,Fe,Rh）与OH/MCu催化剂上CHx（x=1-3）关键中间体的生成机理、主要存在形式以及表面吸附OH中间体对合成气转化生成CHx（x=1-3）反应性能的影响。（1）合成气转化反应中,关键中间体CHx（x=1-3）通过CHxO（x=1-3）和CHxOH（x=1,2）中C-O（H）键断裂生成时,伴随有O和OH中间体生成,OH中间体在MCu催化剂上能够稳定存在,且在催化反应过程中维持动态平衡,其稳定吸附在MCu表面能够形成具有特殊局部微观结构和电子性质的OH/MCu催化剂。（2）MCu（M=Co,Fe,Rh）表面吸附OH中间体作为共吸附助剂与加氢活性物种均能够促进CO活化,尤其是作为共吸附助剂在动力学与热力学上均有效促进CO加氢生成CHO。（3）MCu（M=Co,Fe,Rh）表面吸附OH中间体作为共吸附助剂影响合成气转化生成CHx（x=1-3）反应的活性与选择性。在CoCu、FeCu、RhCu和OH/CoCu、OH/FeCu、OH/RhCu催化剂上最有利CHx（x=1-3）单体分别为CH3、CH3、CH2和CH、CH2、CH2。相较于MCu催化剂,OH/MCu表面吸附OH中间体作为共吸附助剂能够改变CHx（x=1-3）生成路径与主要存在形式,进而提高CHx（x=1-3）生成活性;OH/MCu上CHx生成速率增幅较大,甲醇生成速率增幅较小,其中OH/RhCu上甲醇生成速率减小,OH/MCu表面吸附OH作为共吸附助剂提高了CHx选择性,并且在一定程度上抑制甲醇生成。2、阐明了MCu（M=Co,Fe,Rh）与OH/MCu催化剂上C2物种的生成机理、主要存在形式以及表面吸附OH中间体对生成C2物种反应性能的影响。（1）MCu（M=Co,Fe,Rh）表面吸附OH中间体作为共吸附助剂能够高活性、高选择性促进C2物种生成。MCu上甲烷是主要产物,OH/MCu上C2物种是主要产物;同时,最有利CHx（x=1-3）中间体一旦生成,后续C2物种就能高活性、高选择性生成。因此,在MCu（M=Co,Fe,Rh）催化剂上,CO活化生成CHx（x=1-3）中间体是合成气转化生成C2物种的关键步骤。（2）在OH/MCu（M=Co,Fe,Rh）催化剂上,C2物种选择性依赖于第二金属种类。在OH/CoCu和OH/FeCu上,C2烃类和C2氧化物是主要产物;在OH/RhCu催化剂上,C2氧化物是主要产物。3、电子性质分析阐明了OH/MCu（M=Co,Fe,Rh）催化剂表面吸附OH中间体促进合成气转化生成C2物种反应性能的微观本质。CO活化生成CHx（x=1-3）中间体是合成气转化生成C2物种反应的关键步骤,电子性质分析（包括差分电荷、Bader电荷、d带中心、HOMO-LUMO轨道和态密度）表明表面吸附OH中间体改变了MCu（M=Co,Fe,Rh）催化剂中第二金属M的电子分布,形成具有特殊局部微观结构和电子性质的微环境,进而提高了金属d轨道电子向CO分子2π*反键轨道跃迁的能力,促进了CO活化,提高了生成CHx（x=1-3）中间体反应的催化性能。
王研[5]（2021）在《Ni基催化剂的制备及其CO2加氢性能研究》文中研究指明随着化石燃料的大量消耗,大气中CO2浓度逐年升高,导致温室效应加剧,引发诸多环境问题。但从资源利用角度来讲,CO2也是一种来源广泛、价格低廉的“碳源”化合物。CO2加氢转化是一种有效的CO2利用手段,其中,将CO2加氢还原成CH4或CO是最基础的两种转化形式,在催化剂体系中两者往往共存并相互竞争,导致目标反应中指定选择性产物下降。如何对CO2加氢产物进行选择性调控一直是该领域研究热点和难点。本文分别通过构筑Ni基合金催化剂和掺杂阴离子(S2-、Cl-)的方式,将传统的Ni基CO2甲烷化催化剂转变成高效的CO2加氢制CO催化剂,并借助XRD、N2吸附-脱附测试、SEM、TEM、XPS、CO2-TPD、H2-TPR等表征手段对催化剂进行了测试表征。（1）以镍基层状双金属氢氧化物（Ni-LDHs）为前驱体,经煅烧、还原、原位掺碳后得到了具有不同Ni/In/Al比的Ni基金属间化合物（Ni-IMCs）,研究Al3+掺杂对催化剂结构及CO2加氢反应活性的影响。研究结果表明,最佳的Ni/In比值为3:1,当T=500℃时,Ni3In催化剂的CO2转化率为42.7%,CO选择性为100%。在此基础上,基于LDHs中三价离子的可替换性,利用Al取代Ni3In-LDH中的部分In制备了Ni In Al-LDHs。实验表明,Al的加入可促进Ni3In和Ni4In相完全转变为高度分散的In Ni3C0.5活性相,并增加催化剂表面氧空位的浓度,提高对CO2的吸附能力,同时保持了催化剂原有的二维结构。在T=450℃时,Ni3In Cx催化剂的CO2转化率为34%,CO选择性100%;而添加Al后的Ni3In0.7Al0.3Cx催化剂的CO2转化率提升至41.2%,但CO选择性略有下降（96.2%）,这归因于相对增加的金属Ni负载在Al2O3上生成Ni/Al2O3相,促使部分CO2深度加氢生成CH4。（2）通过尿素沉淀法合成了系列Ni/ZrO2催化剂,验证了阴离子(S2-、Cl-)对CO2加氢选择性的调控规律。研究结果表明,在整个温度区间内,Ni/ZrO2(S2--Cl-)催化剂的CO选择性始终保持100%;而洗涤后得到的Ni/ZrO2-W催化剂的加氢产物以CH4为主(SCH4为91.65%,SCO为8.34%),是典型的甲烷化催化剂。随后,通过向Ni/ZrO2-W催化剂中外加S2-和Cl-的方式,成功的将CO选择性由8.34%提高至94.2%,证实了阴离子(S2-、Cl-)在调控CH4/CO选择性方面的关键作用。相关表征结果表明:相对于Ni/ZrO2(S2--Cl-)催化剂,Ni/ZrO2-W催化剂的碱性更强,表面氧空位数量更多,因而具有更强的CO2的吸附与活化能力,表现出相对较高的CO2加氢活性。而Ni/ZrO2(S2--Cl-)催化剂中痕量的S2-和Cl-则对CO选择性提高有显着的共促进作用。
刘振新,赵晨曦,贾高鹏,田红美,高玉集,邢宇[6]（2021）在《碱土及锰系复合氧化物担载Fe-K催化剂的费-托合成性能》文中提出制备了铝氧化物（Al-O）基体分别与Mn或碱土元素构成的复合氧化物型高温钝化系列载体,担载Fe-K后制成Fe-K2O/MAl2O4（M为Mg、Ca、Sr、Ba、Mn）催化剂,用于费-托合成反应。采用X射线粉末衍射（XRD）、电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）、N2物理吸附、CO2化学吸附-程序升温脱附（CO2-TPD）、场发射电子显微镜等分析方法表征了Fe-K2O/MAl2O4催化剂的物理化学性质。采用固定床加压反应器进行了催化剂的合成气费-托转化催化性能评价。结果表明:不同元素种类（Mg、Ca、Sr、Ba、Mn）造成Fe-K2O/MAl2O4催化剂的CO2-TPD高温脱附峰面积占总脱附峰面积百分比、高温脱附峰温度等出现显着差异。对Fe-K2O/MAl2O4催化剂来说,表面碱性位的碱性越强,则催化剂的活性越高。发现所制备的5种Fe-K2O/MAl2O4催化剂的C2～C4烯/烷比、C-C偶合能力、低碳烯烃烃类选择性均与其CO2-TPD高温脱附峰温度大致呈反向关系,即当CO2-TPD高温脱附峰温度越高时,三者的数值将趋于越低。CO2-TPD高温脱附峰温度位于669～692℃的Fe-K2O/MgAl2O4、Fe-K2O/MnAl2O4催化剂比位于744～749℃的Fe-K2O/CaAl2O4、Fe-K2O/SrAl2O4、Fe-K2O/BaAl2O4催化剂更有利于促使反应生成低碳烯烃。
王浩志[7]（2020）在《铁基催化剂上二氧化碳加氢转化理论计算研究》文中指出二氧化碳（CO2）向高附加值化学品,尤其是高碳烃类物质的催化转化具有重要的研究价值。目前实验上二氧化碳制烃类反应主要采用铁基催化剂,但催化剂的活性中心组成结构及反应机理尚不明确。理论计算研究在阐明催化剂活性中心组成、结构以及反应机理方面发挥了重要的作用。本文采用密度泛函理论（DFT）方法,研究铁基催化剂不同活性铁物种上二氧化碳加氢的反应机理,阐明二氧化碳和氢气吸附活化的活性中心结构及其与吸附物种间的电子相互作用,揭示二氧化碳加氢制烃的关键中间体和反应路径,进而探明影响产物选择性的关键因素。通过研究活性中心结构/电子效应—反应途径—活性/选择性之间的相关性,并结合微动力学模型分析,揭示活性中心表面通过控制特定的反应通道,促进二氧化碳高选择性向烃类产物转化的关键因素,为催化剂的设计合成提供理论依据和指导。主要研究内容如下:通过构建铁的不同晶面模型,研究金属晶面对二氧化碳和氢气吸附活化的影响。不同铁晶面向二氧化碳和氢转移的电荷越多,二氧化碳和氢原子的吸附能越大,表明小分子的吸附主要是通过催化剂向二氧化碳和氢传递电子产生的相互作用引起。氢原子表面覆盖度对二氧化碳的吸附能影响显着,当氢原子的表面覆盖度较低时,二氧化碳的吸附能基本不变,氢原子的表面覆盖度较高时,二氧化碳的吸附能较低,因此合适的表面碳氢比对于二氧化碳吸附具有重要影响。铁的不同晶面对二氧化碳解离和加氢能垒的影响也表现出不同特点。通过调控催化剂晶面的定向合成,可以有效改变二氧化碳加氢反应路径,进而调节二氧化碳加氢反应产物的选择性。通过设计不同晶面上不同过渡金属掺杂比例的铁催化剂模型,研究过渡金属掺杂对二氧化碳和氢气吸附活化的影响。过渡金属掺杂可以调节铁基催化剂表面的活性位点构型与电子结构,进而影响二氧化碳分子和氢原子的吸附,改变二氧化碳初始活化转化路径,调控反应产物的相对选择性。不同过渡金属掺杂对二氧化碳吸附和加氢的影响表现不同。过渡金属对二氧化碳吸附稳定性的影响大于对氢原子吸附稳定性的影响。此外特定比例的Cu和Pd掺杂可以降低二氧化碳加氢生成HCOO*中间体的反应能垒,调控二氧化碳初始加氢活化反应路径。不同晶面上过渡金属掺杂对二氧化碳的吸附和加氢具有差异。适当比例的Cu掺杂Fe（100）晶面可以降低碳-碳耦合能垒,Cu掺杂可以促进C2烃类的形成,提高C2烃产物的选择性。理论计算的结果与实验结果相吻合。通过构建θ-Fe3C催化剂模型,系统研究了θ-Fe3C（031）晶面上二氧化碳加氢生成甲烷、乙烯、乙烷以及一氧化碳的完整反应路径。结合态密度（Density of State,DOS）、差分电荷密度以及电子局域化函数（Electron Localization Function,ELF）等电子结构分析手段,证明二氧化碳在θ-Fe3C（031）催化剂表面上倾向于直接解离,形成CO*中间体,由于CO*进一步转化的能垒较高,其倾向于脱附形成一氧化碳而非进一步转化为烃类。结合微动力学模型,证明θ-Fe3C（031）晶面上表面H*物种覆盖度较高,可以有效抑制催化剂的进一步氧化,表明催化剂具有一定的稳定性。一氧化碳的相对选择性最高,也印证了反应能垒的数据。通过构建χ-Fe5C2催化剂模型,系统研究了χ-Fe5C2（510）晶面上二氧化碳加氢生成甲烷、乙烯、乙烷以及一氧化碳的反应路径。采用晶体轨道哈密顿量分析（Crystal Orbital Hamiltonian Population Analysis,COHP）、差分电荷密度等分析手段,确定了生成烃类物质的优势反应路径为二氧化碳加氢生成HCOO*中间体,不断解离生成CH*物种,进一步加氢或者经碳-碳耦合生成甲烷和乙烯、乙烷。结合微观动力学模型证明了二氧化碳加氢反应的动力学控制步骤和关键产物的相对选择性。在二氧化碳加氢过程中,O*物种在碳化物表面聚集,可以氧化碳化铁催化剂。通过构建氧化铁/碳化铁界面或者引入钾助剂,可以有效降低O*物种加氢的反应能垒,促进O*物种的移除,提高催化剂的抗氧化能力,为高碳烃类的合成提供更多活性位点,提高高碳烃类的选择性。
白冰[8]（2020）在《CuZnAl催化剂合成气制乙醇理论研究》文中研究表明CO加氢合成CH3OH作为典型的原子经济反应,过程中不涉及C-O键断裂,仅将C≡O加氢饱和;FT反应则要求C-O键活化断裂生成CHx物种,经偶合反应实现碳链增长,产生的活性O物种被CO或H2稳定为CO2、H2O;乙醇分子中O/C原子比介于上述两类产物之间,CO活化及断裂方式也兼具二者特性;合成气转化制乙醇除需共性加氢位点外,还需CO非解离活化与解离活化位点以及促进CHxO（x=0～2）发生插入反应的位点。课题组自主研发的完全液相CuZnAl催化剂表现出良好的乙醇合成性能,乙醇选择性最高可达40%[94],但催化剂可重复性低及生成机理尚不清晰制约进一步发展。目前,关于完全液相CuZnAl浆状催化剂合成乙醇反应机理的研究集中于活性组分Cu的晶面取向、存在价态以及助剂Zn的存在形式与促进作用等,研究发现[127]与ZnO保持强相互作用的Cu0、Cu+活性位点共存是催化剂保持稳定性和高乙醇选择性的关键,但关于Al组分、溶剂以及各组元协同效应对乙醇合成的影响却鲜有报道。本文结合密度泛函理论计算和微观动力学分析对充分考虑Al组元的表面模型上乙醇合成反应机理进行系统研究,从电子-分子水平上明确Al组分稳定存在形式与作用机制,阐明溶剂在反应过程中的本征作用以及不同溶剂模型对反应路径的影响,揭示三元催化剂活性位点电子结构和表面结构与催化性能间的构效关系,建立关键物种电荷转移与特定基元反应能垒间的内在联系,提出改善乙醇选择性的催化剂改性和设计方向。具体结论如下:（1）通过构建不同羟基覆盖度γ-Al2O3（110D）表面模型,系统研究从γ-Al2O3到γ-Al OOH的结构演变对甲醇辅助合成气制乙醇反应机理的影响。结果表明不同羟基覆盖度表面最优反应路径相同,且可能竞争产物DME、CH4、C2H6的生成动力学均不利,但其决速步不同;究其原因,高羟基覆盖度γ-Al2O3（110D）表面氢键作用促进CH3OH活化断裂C-O键。随羟基覆盖度增加,CH3生成速率常数增加,CH3CO则呈现出先增加后减小的趋势。微动力学分析表明可通过掺杂过渡金属增强CO吸附能或适当降低H2/CO比来提高CH3CH2OH选择性。（2）基于液体石蜡隐式溶剂中θOH≈8.9 OH·nm-2γ-Al2O3（110D）模型,对甲醇辅助合成气制乙醇反应机理进行研究,发现液体石蜡溶剂存在使CO由物理吸附变为弱化学吸附,而且会影响反应决速步,无溶剂效应的模型表面决速步为C-C-O结构形成,耦合溶剂效应的模型表面决速步为CH3OH的解离,且间接解离生成CH3更为有利;同时,耦合溶剂效应后Al组分表现出更强的CH3羰基化能力。（3）首次构建θOH≈8.9 OH·nm2γ-Al2O3（110D）表面与PEG溶剂构成的界面模型,充分考虑溶剂分子与Al组元间的相互作用,对合成气与甲醇共催化转化制乙醇过程进行催化模拟。发现该界面上不利于CH3OH活化和CO吸附,对CO分子活化有限,但是溶剂对CH3羰基化反应能垒并未有明显影响。由于PEG溶剂内、γ-Al2O3（110D）表面内及界面间氢键的存在,导致该界面模型与γ-Al2O3（110D）表面模型上乙醇合成最优反应路径有所不同,并且能垒为1.29 e V的CH3OH直接解离是整个反应的决速步,CH3自偶合生成C2H6是CH3CO动力学上的竞争产物。电荷分析证实CO插入CH3实现碳链增长并未受溶剂效应的影响,主要是由于氢键对表面CO产生了极化,使其净电荷由+0.01变为-0.41|e|,更有利于其亲核进攻CH3物种生成C-C-O关键结构。（4）首次构建Cu/ZnO/Al2O3三元催化剂模型,对三组元的协同效应与合成气转化过程中可能反应路径的内在联系进行系统研究。发现CHO物种是生成CH3OH、C2H5OH和HOH2CCH2OH三种可能产物的共同中间体。三组元协同使得催化剂表面d带中心上移,有利于CO吸附活化;Cu-ZnO界面位点有助于CO加氢活化生成CHO物种,三组元协同促进了CH3OH直接断裂C-O键生成CH3物种,CH3与CO分别吸附于表面Al组元的O位点和Cu组元的fcc位点,有利于C-C-O关键结构的生成;研究还发现Cu-ZnO位点协同一定程度上可促进CHO偶合生成O-C-C-O结构,为进一步加氢饱和生成HOH2CCH2OH提供可能性。基于最优反应路径,可知CH3生成是C2H5OH生成的速控步,CHO关键物种的生成是竞争产物CH3OH和HOH2CCH2OH生成的速控步。微观动力学分析表明升高温度有利于提高C2H5OH相对选择性;通过调变CuZnAl催化剂的电子结构理性调控CHO偶联或加氢能垒,从而改善C2H5OH选择性。
刘军辉[9]（2019）在《Fe基催化剂选择性催化CO2加氢制高附加值烃》文中认为温室气体CO2的大量排放以及与日俱增的能源需求等问题越来越多地受到人们的关注。将温室气体CO2转化为高附加值烃具有广泛的应用前景,不仅可以缓解大气中CO2浓度增加造成的气候变化,还可以减轻化石燃料消耗的压力,实现碳资源的有效循环。Fe基催化剂是常用的催化CO2加氢制长链烃的催化剂。但是目前单组分的Fe基催化剂上高附加值烃产率偏低,催化剂稳定性较差。针对这些问题,本论文设计制备了高活性和高稳定性的Fe基催化剂,并研究了助剂和铁物种对反应性能的影响。主要研究内容如下:通过等体积浸渍法制备了一系列含有金属助剂的铁基催化剂,研究了金属助剂的加入对催化剂结构和反应性能的影响。Cu加入的催化剂上CO2的吸附增强,反应中生成的低碳烯烃更易在催化剂表面二次吸附。烯烃二次加氢使产物中C20-C40选择性增加;进行低聚反应使产物中长链烃选择性增加,而C2=-C4=选择性降低。因此,在Cu加入的催化剂上C2=-C4=选择性降低而C5+烃选择性升高,具有相反的变化趋势。共浸渍和分步浸渍两种方法制备的催化剂中Fe和Cu的分布存在差异。Fe和Cu之间的相互作用与两者之间的距离相关,共浸渍法制备的催化剂中Fe和Cu的接触更加紧密,因此相互作用更强,对CO2加氢反应性能的影响更显着。以金属-有机骨架（Metal-Organic Frameworks,MOFs）材料为前驱体,通过三种方法分别引入铁源后在惰性气氛下热解制得含多孔碳的铁基催化剂,在CO2加氢反应中表现出优异的催化性能。（1）以Fe-MIL-88B为前驱体制备的催化剂中,热解温度对催化剂中铁物种的形成有一定的影响。催化剂在较高铁含量的情况下仍然具有较好的分散性,在CO2加氢反应中相比于负载型催化剂表现出更好的催化性能和反应稳定性。在没有碱金属助剂加入的催化剂上烯烷比为1.3,碱金属助剂加入的催化剂上烯烷比提高到5.5。（2）以Fe304@ZIF-8为前驱体制备的催化剂中,ZnO和N的引入有利于催化剂对CO2的吸附。相比于没有经过处理的Fe304,催化剂的活性以及稳定性都有所提高。（3）以不同Zn/Co比的双金属ZIFs为前驱体制备的催化剂中,CO2转化率随着催化剂中Co含量的增加而升高,但是过高的Co含量会使催化剂在反应中甲烷化严重。在没有碱金属加入的情况下催化剂上烯烷比为1.76,远高于文献报道的催化剂上的烯烷比。同时催化剂具有很好的稳定性,反应1000 h不失活。通过碳化草酸亚铁的方法合成出了纯相态的Fe5C2,用于研究CO2在Fe5C2和Fe304-Fe5C2催化剂上的加氢反应,从而探究铁基催化剂在CO2加氢制烃反应中活性相的问题。在Fe5C2上产物以烷烃为主,而在K（4）-Fe5C2上C2=-C4=和C5+烃选择性大幅提升。CO2在K-Fe5C2上通过CO中间体路径转化成CH4和C2+烃;而在Fe5C2上除了 CO中间体路线外,还存在直接加氢向CH4和C2+烃转化的路径。在Fe5C2上既可以进行逆水煤气变换反应,也可以进行费托合成反应。Fe304和Fe5C2的结合有利于提高产物中烯烃和长链烃的比例。根据对活性相的研究设计制备了 Fe5C2-K/Al2O3催化剂,可以省去反应前H2还原的操作步骤,减少氢气消耗且简化操作。在优化的反应条件下,产物中C2+烃选择性可以达到73.4%。
孟琳琳[10]（2019）在《铁基催化剂上钾助剂对CO2加氢影响的DFT研究》文中进行了进一步梳理铁基催化剂因低廉的价格和良好的催化性能被广泛应用于二氧化碳加氢反应中。但真实反应条件下铁相组分不单一,包含纯铁、碳化铁和氧化铁等相态。大量实验研究发现在Fe基催化剂中添加钾助剂可以提高CO2转化率及产物中烯烃比例,但由于催化反应体系较为复杂,其作用机制仍存在争议。本论文选取Fe（100）、Fe5C2（510）和tet1-Fe3O4（111）三类不同铁基催化剂,采用密度泛函理论计算,研究了CO2加氢转化生成烃产物的反应机理以及钾助剂的影响。其中Fe（100）是金属Fe在热力学上最稳定晶面;Fe5C2（510）是费托合成最具代表性表面;Fe3O4对水煤气变换（WGS）及其逆向反应（RWGS）均具有较高的催化活性。结果表明,在三种铁基催化剂表面上添加K/K2O能够提高表面稳定性。在电子性质上,钾助剂的加入使表面Fe原子的d带中心远离费米能级。首先研究了CO2在Fe（100）、Fe5C2（510）和tet1-Fe3O4（111）表面上的吸附、活化和解离,结果表明钾助剂能够增强CO2的吸附,同时降低其解离能垒。在Fe（100）和Fe5C2（510）表面上解离能垒较低,CO2直接解离是主要活化机理。在tet1-Fe3O4（111）表面,无论是否添加钾助剂,CO2解离始终是一个强吸热反应,其更倾向于与表面Od位点形成稳定的CO3-物种,当表面H*进攻O原子或C原子时,CO3-将被加氢生成-O2COH或-O3CH中间体。此外,还研究了钾助剂对CO2加氢反应中关键物种吸附性能的影响。结果表明,tet1-Fe3O4（111）表面上钾助剂的添加有利于CO的脱附,相反,Fe（100）和Fe5C2（510）表面上钾助剂会增强CO的吸附,抑制C2H4的吸附。在经历“RWGS+FTS”的CO2加氢转化机制中,上述计算结果表明,钾助剂的加入能够促进CO2转化、提高乙烯选择性,与实验结果相吻合。最后,考察了K2O对Fe（100）表面上CO2加氢生成烃产物基元反应路径的影响,结果表明,K2O能够降低表面C沉积和表面O脱除能垒,从而有利于催化剂中氧化铁相的还原,同时促进碳化铁相的生成。此外,K2O能够降低CH2耦合生成C2H4的能垒,抑制C2H4深度加氢生成乙烷,与实验中钾助剂添加后烯烷比增加的现象相吻合。
二、K_2O影响Cu/ZnO催化剂CO_2加氢反应性能的原因分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、K_2O影响Cu/ZnO催化剂CO_2加氢反应性能的原因分析（论文提纲范文）
（1）HPA加氢催化剂的制备及其催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 新戊二醇性质及用途 |
| 1.2.1 新戊二醇理化性质 |
| 1.2.2 新戊二醇用途 |
| 1.3 新戊二醇的市场及需求 |
| 1.4 新戊二醇生产工艺 |
| 1.4.1 甲酸钠法制新戊二醇 |
| 1.4.2 缩合加氢法制新戊二醇 |
| 1.4.3 甲酸钠法与催化加氢工艺比较 |
| 1.5 新戊二醇加氢催化剂 |
| 1.5.1 催化剂种类 |
| 1.5.2 催化剂制备方法 |
| 1.5.3 催化剂助剂 |
| 1.5.4 催化剂载体 |
| 1.6 铜基催化剂活性中心 |
| 1.7 本课题的研究目的和主要内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验原料及实验仪器 |
| 2.2 原料液(HPA)的制备 |
| 2.3 铜锌铝催化剂的制备 |
| 2.4 结构分析与表征方法 |
| 2.4.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.4.2 低温氮气吸-脱附(BET) |
| 2.4.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.4 程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.4.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5 催化剂的评价与分析 |
| 2.5.1 催化剂评价装置 |
| 2.5.2 催化剂的评价步骤 |
| 2.5.3 催化剂评价结果分析 |
| 3 Cu/ZnO/Al_2O_3的制备条件对催化性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂制备条件的优化 |
| 3.2.1 沉淀方式的影响 |
| 3.2.2 沉淀p H值的影响 |
| 3.2.3 老化时间的影响 |
| 3.2.4 焙烧温度的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 非金属助剂的引入对催化剂加氢性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 助剂前驱体的筛选 |
| 4.3 助剂添加顺序对Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂活性影响 |
| 4.4 助剂含量对Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂催化性能的影响 |
| 4.4.1 催化剂的表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 金属助剂对Cu/Zn O/Al_2O_3催化剂加氢性能的影响 |
| 5.1 助剂添加方式对催化剂催化性能的影响 |
| 5.2 助剂添加量对Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂活性的影响 |
| 5.2.1 助剂改性铜基催化剂的表征 |
| 5.3 催化剂稳定性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（2）过渡金属化合物的表面结构及其反应性能的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 过渡金属化合物 |
| 1.2.1 过渡金属碳化物(TMCs) |
| 1.2.1.1 结构性质 |
| 1.2.1.2 研究现状 |
| 1.2.2 过渡金属氮化物(TMNs) |
| 1.2.2.1 结构性质 |
| 1.2.2.2 研究现状 |
| 1.2.3 过渡金属氧化物(TMOs) |
| 1.2.3.1 结构性质 |
| 1.2.3.2 研究现状 |
| 1.3 过渡金属化合物反应性能 |
| 1.3.1 水煤气变换反应 |
| 1.3.1.1 反应概述 |
| 1.3.1.2 反应机理 |
| 1.3.1.3 理论研究 |
| 1.3.2 费托合成反应 |
| 1.3.2.1 反应概述 |
| 1.3.2.2 反应机理 |
| 1.3.2.3 理论研究 |
| 1.3.3 析氢反应 |
| 1.3.3.1 反应概述 |
| 1.3.3.2 反应机理 |
| 1.3.3.3 理论研究 |
| 1.3.4 一氧化碳优先氧化反应 |
| 1.3.4.1 反应概述 |
| 1.3.4.2 反应机理 |
| 1.3.4.3 理论研究 |
| 1.4 本论文选题依据和主要研究内容 |
| 1.4.1 论文选题依据 |
| 1.4.2 论文研究内容 |
| 第二章 理论基础与计算方法 |
| 2.1 基于Vasp包的密度泛函理论基础 |
| 2.1.1 Thomas-Fermi近似 |
| 2.1.2 Dirac修正Thomas-Fermi模型 |
| 2.1.3 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.1.4 Kohn-Sham方程 |
| 第三章 碳化钼的结构性质 |
| 3.1 α-MoC表面稳定性和形貌的影响 |
| 3.1.1 前言 |
| 3.1.2 计算细节 |
| 3.1.2.1 计算参数 |
| 3.1.2.2 计算方法 |
| 3.1.2.3 计算模型 |
| 3.1.3 结果与讨论 |
| 3.1.3.1 不同碳化学势(μ_C)与温度的关系 |
| 3.1.3.2 不同终结面表面能(γ)与温度/碳化学势的关系 |
| 3.1.3.3 不同气氛及温度对α-MoC形貌的影响 |
| 3.2 表面Pt原子对α-MoC表面稳定性和形貌的影响 |
| 3.2.1 前言 |
| 3.2.2 计算细节 |
| 3.2.2.1 计算参数 |
| 3.2.2.2 计算方法 |
| 3.2.2.3 计算模型 |
| 3.2.3 结果与讨论 |
| 3.2.3.1 Pt原子在选定表面上的吸附性能 |
| 3.2.3.2 Pt/Mo比值对α-MoC表面稳定性的影响 |
| 3.2.3.3 不同条件下Pt/Mo比对α-MoC形貌的影响 |
| 3.3 表面O原子对α-MoC表面稳定性和形貌的影响 |
| 3.3.1 前言 |
| 3.3.2 计算细节 |
| 3.3.2.1 计算参数 |
| 3.3.2.2 计算方法 |
| 3.3.2.3 计算模型 |
| 3.3.3 结果与讨论 |
| 3.3.3.1 不同覆盖度下O的稳定吸附 |
| 3.3.3.2 O原子在不同温度压力下的吸附平衡相图 |
| 3.3.3.3 O原子在不同温度压力下的形貌变化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 碳化铁的结构和反应性能的研究 |
| 4.1 钾助剂铁基催化剂上的渗碳气体分解形成碳原子的调节效应 |
| 4.1.1 前言 |
| 4.1.2 计算细节 |
| 4.1.2.1 计算参数 |
| 4.1.2.2 计算方法 |
| 4.1.2.3 计算模型 |
| 4.1.3 结果与讨论 |
| 4.1.3.1 C_2H_4、C_2H_2和CO/H_2的吸附-渗碳的第一步 |
| 4.1.3.2 表面原子碳的形成-渗碳的第二步 |
| 4.1.3.2.1 通过C_2H_4/C_2H_2的解离形成表面原子碳 |
| 4.1.3.2.2 通过CO和 CO/H_2的解离形成表面原子碳 |
| 4.1.3.3 基本步骤的速率常数 |
| 4.2 表面O原子对Fe_5C_2表面稳定性和形貌的影响 |
| 4.2.1 前言 |
| 4.2.2 计算细节 |
| 4.2.2.1 计算参数 |
| 4.2.2.2 计算方法 |
| 4.2.2.3 计算模型 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.2.3.1 不同O覆盖度下的稳定吸附 |
| 4.2.3.2 O原子在不同温度压力下的吸附平衡相图 |
| 4.2.3.3 O原子在不同温度压力下的形貌变化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 碳化钼/碳化钨/氮化钒的析氢反应性能研究 |
| 5.1 碳化物(碳化钼/碳化钨)的析氢反应性能研究 |
| 5.1.1 前言 |
| 5.1.2 计算细节 |
| 5.1.2.1 计算参数 |
| 5.1.2.2 计算方法 |
| 5.1.2.3 计算模型 |
| 5.1.3 结果与讨论 |
| 5.1.3.1 催化剂模型 |
| 5.1.3.2 氢吸附吉布斯自由能 |
| 5.1.3.3 电子性质 |
| 5.2 氮化钒的析氢反应性能研究 |
| 5.2.1 前言 |
| 5.2.2 计算细节 |
| 5.2.2.1 计算参数 |
| 5.2.2.2 计算方法 |
| 5.2.2.3 计算模型 |
| 5.2.3 结果与讨论 |
| 5.2.3.1 催化剂模型 |
| 5.2.3.2 氢吸附吉布斯自由能 |
| 5.2.3.3 电子性质 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 二氧化铈的一氧化碳优先氧化反应性能研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 计算细节 |
| 6.2.1 计算参数 |
| 6.2.2 计算方法 |
| 6.2.3 计算模型 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 Pt_1/CeO_2的CO和 O_2的吸附 |
| 6.3.2 Pt_1Cu_2/CeO_2的CO和 O_2的吸附 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（3）合成气制高碳醇CuFe催化剂研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和内容 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 费托合成 |
| 2.2 高碳醇合成工艺 |
| 2.2.1 MAS合成工艺 |
| 2.2.2 Sygmal合成工艺 |
| 2.2.3 Octamix合成工艺 |
| 2.2.4 IFP合成工艺 |
| 2.2.5 Ecalene合成工艺 |
| 2.2.6 合成气制低碳醇 |
| 2.3 催化剂合成与应用 |
| 2.3.1 单金属催化剂 |
| 2.3.2 双金属催化剂 |
| 2.3.3 三金属/多金属催化剂 |
| 2.4 醇类化合物生成机理 |
| 2.4.1 甲醇生成机理的研究 |
| 2.4.2 C_(2+)醇生成机理研究 |
| 第3章 实验部分 |
| 3.1 催化剂制备 |
| 3.1.1 实验试剂与原料 |
| 3.1.2 载体及催化剂的制备 |
| 3.2 催化剂的性能评价 |
| 3.2.1 实验设备和仪器 |
| 3.2.2 实验流程 |
| 3.2.3 考评数据计算 |
| 3.2.4碳守恒计算 |
| 3.3 催化剂表征 |
| 3.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 3.3.2 Ar物理吸附脱附 |
| 3.3.3 程序升温还原(H_2-TPR) |
| 3.3.4 程序升温脱附(CO-TPD) |
| 3.3.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 3.3.6 电感耦合等离子原子发射谱(ICP) |
| 3.3.7 场发射扫描电镜(FESEM) |
| 3.3.8 透射电镜(TEM) |
| 第4章 载体对CuFe催化剂反应性能的影响 |
| 4.1 催化剂制备 |
| 4.2 催化剂表征 |
| 4.2.1 BET和XRD |
| 4.2.2 FESEM&TEM |
| 4.2.3 H_2-TPR |
| 4.2.4 CO-TPD |
| 4.2.5 XPS |
| 4.3 催化剂性能考评 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 制备条件对催化反应性能的影响 |
| 5.1 制备温度和分散剂用量的影响 |
| 5.1.1 BET和XRD |
| 5.1.2 H_2-TPR |
| 5.1.3 催化剂性能考评 |
| 5.2 液相分散剂的影响 |
| 5.2.1 BET和XRD |
| 5.2.2 H_2-TPR |
| 5.2.3 CO-TPD |
| 5.2.4 催化剂性能考评 |
| 5.3 负载量的影响 |
| 5.3.1 XRD和BET |
| 5.3.2 H_2-TPR |
| 5.3.3 CO-TPD |
| 5.3.4 催化剂性能考评 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 工艺条件对HAS反应性能的影响 |
| 6.1 催化剂制备 |
| 6.2 温度对催化反应性能的影响 |
| 6.3 压力对催化反应性能的影响 |
| 6.4 空速对催化反应性能的影响 |
| 6.5 H_2/CO对催化反应性能的影响 |
| 6.6 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间论文发表情况 |
（4）Cu基催化剂上合成气合成C2物种反应中羟基作用的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 合成气转化的工业背景 |
| 1.1.1 合成气的来源 |
| 1.1.2 合成气的转化 |
| 1.2 合成气转化催化剂研究现状 |
| 1.2.1 Rh基催化剂 |
| 1.2.2 Mo基催化剂 |
| 1.2.3 改性F-T合成基催化剂 |
| 1.2.4 改性的甲醇催化剂 |
| 1.3 Cu基催化剂的研究进展 |
| 1.3.1 第二金属助剂掺杂 |
| 1.3.2 合成气转化生成C_2物种反应机理 |
| 1.4 催化反应中间体对催化反应性能影响 |
| 1.4.1 催化反应中间体H_2O和 OH物种对催化反应性能影响 |
| 1.4.2 合成气转化反应中H_2O和 OH物种对催化性能影响 |
| 1.5 理论计算在阐明催化剂反应机理中的应用 |
| 1.6 研究思路与研究内容 |
| 1.6.1 研究思路 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 理论背景 |
| 2.1 理论基础 |
| 2.1.1 密度泛函理论 |
| 2.1.2 交换关联泛函 |
| 2.1.3 赝势方法 |
| 2.1.4 过渡态理论 |
| 2.2 VASP软件包 |
| 2.3 计算模型和计算方法 |
| 2.3.1 计算模型 |
| 2.3.2 计算参数 |
| 2.3.3 计算公式 |
| 参考文献 |
| 第三章 MCu催化剂表面吸附OH中间体对CO活化生成CH_x(x=1-3)影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂上关键中间体的吸附 |
| 3.2.1 CoCu催化剂 |
| 3.2.2 FeCu催化剂 |
| 3.2.3 RhCu催化剂 |
| 3.2.4 表面OH物种对CH_x(x=1-3)生成反应中关键C_1中间体吸附影响 |
| 3.3 MCu和 OH/MCu(M=Co,Fe,Rh)催化剂上CO起始活化反应 |
| 3.3.1 CoCu和 OH/CoCu催化剂 |
| 3.3.2 FeCu和 OH/FeCu催化剂 |
| 3.3.3 RhCu和 OH/RhCu催化剂 |
| 3.3.4 表面OH中间体对CO起始活化反应的影响 |
| 3.4 MCu和 OH/MCu(M=Co,Fe,Rh)催化剂上CH_x(x=1-3)生成 |
| 3.4.1 CH生成以及表面OH中间体对其生成反应性能的影响 |
| 3.4.2 CH_2 生成以及表面 OH 中间体对其生成反应性能的影响 |
| 3.4.3 CH_3 生成以及表面OH中间体对其生成反应性能的影响 |
| 3.5 甲醇生成及其对CH_x(x=1-3)生成选择性的影响 |
| 3.5.1 甲醇生成以及表面OH物种对其生成反应性能的影响 |
| 3.5.2 甲醇生成对CH_x(x=1-3)生成选择性影响 |
| 3.6 CH_x和甲醇生成的微观动力学计算 |
| 3.7 OH对 CO活化生成CH_x(x=1-3)反应活性与选择性的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 MCu催化剂吸附OH中间体对C_2物种生成反应性能影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CH_x(x=1-3)相关反应的物种吸附 |
| 4.2.1 CoCu和 OH/CoCu催化剂 |
| 4.2.2 FeCu和 OH/FeCu催化剂 |
| 4.2.3 RhCu和 OH/RhCu催化剂 |
| 4.3 MCu和 OH/MCu(M=Co,Fe,Rh)催化剂上CH_x相关反应 |
| 4.3.1 CoCu和 OH/CoCu催化剂 |
| 4.3.2 FeCu和 OH/FeCu催化剂 |
| 4.3.3 RhCu和 OH/RhCu催化剂 |
| 4.4 表面OH中间体对C-C键生成活性与选择性的影响 |
| 4.5 电子性质分析 |
| 4.5.1 CoCu和 OH/CoCu催化剂催化性能与电子性质关系 |
| 4.5.2 FeCu和 OH/FeCu催化剂催化性能与电子性质关系 |
| 4.5.3 RhCu和 OH/RhCu催化剂催化性能与电子性质关系 |
| 4.5.4 MCu和 OH/MCu催化剂催化性能与电子性质的关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 存在问题与建议 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）Ni基催化剂的制备及其CO2加氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 CO_2加氢转化研究背景和意义 |
| 1.2 CO_2加氢制CH_4研究进展概述 |
| 1.2.1 CO_2加氢制CH_4反应机理 |
| 1.2.1.1 CO中间体机理 |
| 1.2.1.2 CO_2直接加氢机理 |
| 1.2.2 CO_2加氢制CH_4反应催化剂 |
| 1.2.2.1 贵金属催化剂 |
| 1.2.2.2 Co基催化剂 |
| 1.2.2.3 Ni基催化剂 |
| 1.3 CO_2加氢制CO研究进展概述 |
| 1.3.1 CO_2加氢制CO反应机理 |
| 1.3.1.1 表面氧化还原机理 |
| 1.3.1.2 中间体分解机理 |
| 1.3.2 CO_2加氢制CO反应催化剂 |
| 1.3.2.1 贵金属催化剂 |
| 1.3.2.2 Cu基催化剂 |
| 1.3.2.3 Fe基催化剂 |
| 1.3.2.4 Ni基催化剂 |
| 1.4 CO_2加氢制CH_4/CO的选择性调控 |
| 1.4.1 颗粒尺寸影响 |
| 1.4.2 金属-载体相互作用影响 |
| 1.4.3 其他因素影响 |
| 1.5 论文研究思路及研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验药品及气体 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 催化剂的活性评价 |
| 2.4 催化剂的表征手段 |
| 2.4.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.4.2 N_2物理吸附-脱附 |
| 2.4.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.4 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4.5 氢气程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.4.6 二氧化碳程序升温脱附(CO_2-TPD) |
| 2.4.7 X射线荧光光谱(XRF) |
| 3 Ni基金属间化合物制备及其CO_2加氢制CO研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 LDH的制备 |
| 3.2.2 LDH衍生的Ni基金属间化合物的制备 |
| 3.2.3 催化剂活性评价 |
| 3.2.4 催化剂结构表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ni基金属间化合物构建 |
| 3.3.2 Ni基金属间化合物评价 |
| 3.3.3 构效关系讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 阴离子掺杂Ni/ZrO_2实现CO_2加氢CH_4/CO的选择性调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 Ni/ZrO_2(S~(2-)-Cl~-)、Ni/ZrO_2-W催化剂的制备 |
| 4.2.2 Ni/ZrO_2-W(S~(2-),Cl~-)催化剂的制备 |
| 4.2.3 Ni/ZrO_2(NO_3~-)-I、Ni/ZrO_2(S~(2-)-Cl~-)-I催化剂的制备 |
| 4.2.4 催化剂结构表征 |
| 4.2.5 催化剂活性评价 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 阴离子(Cl~-、S~(2-))掺杂对CO_2加氢性能的影响 |
| 4.3.1.1 Ni/ZrO_2(S~(2-)-Cl~-)、Ni/ZrO_2-W催化体系评价 |
| 4.3.1.2 Ni/ZrO_2-W(S~(2-),Cl~-)催化体系评价 |
| 4.3.2 Ni/ZrO_2(S~(2-)-Cl~-)和Ni/ZrO_2-W催化剂结构表征 |
| 4.3.3 Ni/ZrO_2(NO_3~-)-I、Ni/ZrO_2(S~(2-)-Cl~-)-I催化活性评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）碱土及锰系复合氧化物担载Fe-K催化剂的费-托合成性能（论文提纲范文）
| 1 实验部分 |
| 1.1 原料和试剂 |
| 1.2 MAl2O4载体和Fe-K2O/MAl2O4催化剂的制备 |
| 1.2.1 MAl2O4载体的制备 |
| 1.2.2 Fe-K2O/MAl2O4催化剂的制备 |
| 1.3 MAl2O4载体和Fe -K2O/MAl2O4催化剂的表征 |
| 1.4 Fe -K2O/MAl2O4催化剂的费-托合成反应催化性能评价 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 MAl2O4载体和Fe -K2O/MAl2O4催化剂的结构特征 |
| 2.2 Fe-K2O/MAl2O4催化剂的孔织构特征 |
| 2.3 Fe-K2O/MAl2O4催化剂的微观形貌 |
| 2.4 Fe-K2O/MAl2O4催化剂的表面碱度 |
| 2.5 Fe-K2O/MAl2O4催化剂的费-托合成反应催化性能评价结果 |
| 2.5.1 Fe-K2O/MAl2O4催化剂的催化活性 |
| 2.5.2 Fe -K2O/MAl2O4催化剂的抑制加氢能力 |
| 2.5.3 Fe-K2O/MAl2O4催化剂的C-C偶合能力 |
| 2.5.4 Fe-K2O/MAl2O4催化剂的C2=～C4=烃类选择性 |
| 3 结 论 |
（7）铁基催化剂上二氧化碳加氢转化理论计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 二氧化碳加氢反应性能的主要影响因素 |
| 1.1.1 二氧化碳加氢产物的分布 |
| 1.1.2 反应活性物种对产物分布影响 |
| 1.1.3 催化剂表面结构对催化性能的影响 |
| 1.1.4 双金属协同作用对催化性能的影响 |
| 1.2 二氧化碳加氢催化反应机理 |
| 1.2.1 二氧化碳吸附活化 |
| 1.2.2 甲烷合成机理 |
| 1.2.3 甲醇合成机理 |
| 1.2.4 碳链增长机理 |
| 1.3 论文的选题依据与研究思路 |
| 2 理论计算方法 |
| 2.1 理论计算软件介绍 |
| 2.2 理论计算模型构建 |
| 2.3 理论计算分析方法介绍 |
| 2.3.1 巴德电荷分析(Bader Charge Analysis) |
| 2.3.2 过渡态计算方法(Nudged Elastic Band——NEB) |
| 2.3.3 晶体轨道哈密顿量分析(Crystal Orbital Hamiltonian PopulationAnalysis——COHP) |
| 2.3.4 微动力学模型(Micro-kinetic Modeling) |
| 3 Fe不同晶面上CO_2和H_2吸附及初始活化加氢理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论计算模型 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂表面结构特点 |
| 3.3.2 二氧化碳的吸附 |
| 3.3.3 氢气的吸附 |
| 3.3.4 氢表面覆盖度对二氧化碳吸附能的影响 |
| 3.3.5 二氧化碳初始活化及转化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Fe基双金属催化剂上二氧化碳加氢初始活化及转化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论计算模型 |
| 4.2.1 模型构建 |
| 4.2.2 M掺杂对铁不同晶面表面能的影响(M=Cu、Co、Ni和Pd) |
| 4.3 M/(M+Fe)对二氧化碳和氢原子吸附的影响 |
| 4.3.1 Fe(100)晶面 |
| 4.3.2 Fe(110)晶面 |
| 4.3.3 Fe(111)晶面 |
| 4.4 M/(M+Fe)对二氧化碳初始活化及转化的影响 |
| 4.4.1 Fe(100)晶面 |
| 4.4.2 Fe(110)晶面 |
| 4.4.3 Fe(111)晶面 |
| 4.5 Cu掺杂对C-C耦合的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 θ-Fe_3C催化剂上二氧化碳加氢机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论计算模型 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 反应物及产物分子的吸附活化 |
| 5.3.2 二氧化碳初始活化及转化 |
| 5.3.3 一氧化碳生成机理 |
| 5.3.4 甲烷生成机理 |
| 5.3.5 C_2烃类生成机理 |
| 5.3.6 微动力学模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 χ-Fe_5C_2催化剂上二氧化碳加氢机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 理论计算模型 |
| 6.3 χ-Fe_5C_2上二氧化碳加氢 |
| 6.3.1 反应物与产物分子的吸附 |
| 6.3.2 二氧化碳初始转化 |
| 6.3.3 一氧化碳以及甲烷生成机理 |
| 6.3.4 C_2烃类生成机理 |
| 6.3.5 微动力学模型 |
| 6.4 Fe_3O_4/χ-Fe_5C_2界面对二氧化碳加氢的影响 |
| 6.5 K_2O对二氧化碳加氢的影响 |
| 6.6 θ-Fe_3C与χ-Fe_5C_2催化剂对比 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 部分吸附结构图 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）CuZnAl催化剂合成气制乙醇理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 乙醇应用领域 |
| 1.2 合成乙醇反应热力学 |
| 1.3 合成乙醇技术路线及进展 |
| 1.4 合成乙醇催化剂进展 |
| 1.4.1 均相催化体系 |
| 1.4.2 多相催化体系 |
| 1.5 合成乙醇反应机理 |
| 1.5.1 Rh基催化剂上乙醇合成机理 |
| 1.5.2 Mo基催化剂上乙醇合成机理 |
| 1.5.3 改性FT催化剂上乙醇合成机理 |
| 1.5.4 改性甲醇催化剂上乙醇合成机理 |
| 1.6 选题依据及研究内容 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 理论基础与计算方法 |
| 2.1 模型构建 |
| 2.2 量子化学理论计算 |
| 2.2.1 密度泛函理论 |
| 2.2.2 交换-相关泛函 |
| 2.2.3 基组和赝势方法 |
| 2.2.4 VASP软件简介 |
| 2.3 微观动力学分析 |
| 2.3.1 平衡常数计算 |
| 2.3.2 速率常数计算 |
| 2.3.3 覆盖度计算 |
| 2.3.4 产物生成速率及选择性计算 |
| 第三章 Al组分存在形式对乙醇合成机理的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算模型与方法 |
| 3.2.1 计算模型 |
| 3.2.2 计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 可能相关物种的吸附情况 |
| 3.3.2 乙醇合成过程中关键基元反应 |
| 3.3.3 不同羟基覆盖度γ-Al_2O_3(110D)表面最优路径对比 |
| 3.3.4 电荷分析 |
| 3.3.5 速率常数分析 |
| 3.3.6 微观动力学分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 液体石蜡溶剂对乙醇合成机理的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算模型与方法 |
| 4.2.1 计算模型 |
| 4.2.2 计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 表面氢键分析 |
| 4.3.2 可能相关物种的吸附情况 |
| 4.3.3 合成气转化过程中的基元反应 |
| 4.3.4 合成乙醇最优反应路径 |
| 4.3.5 速率常数分析 |
| 4.3.6 电荷分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 PEG溶剂/γ-Al_2O_3(110D)界面催化乙醇合成机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算模型与方法 |
| 5.2.1 计算模型 |
| 5.2.2 计算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 相关物种的吸附 |
| 5.3.2 乙醇合成的基元反应 |
| 5.3.3 合成乙醇最优反应路径 |
| 5.3.4 态密度分析 |
| 5.3.5 电荷分析 |
| 5.3.6 氢键分析 |
| 5.3.7 速率常数分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 CuZnAl三组元协同效应对乙醇合成的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算模型与方法 |
| 6.2.1 计算模型 |
| 6.2.2 计算方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 所有可能物种的吸附 |
| 6.3.2 合成气转化过程中相关的基元反应 |
| 6.3.3 CH_3OH、C_2H_5OH及HOH_2CCH_2OH合成的最佳路径 |
| 6.3.4 电荷分析 |
| 6.3.5 态密度分析 |
| 6.3.6 速率常数分析 |
| 6.3.7 微观动力学分析 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 参考文献 |
（9）Fe基催化剂选择性催化CO2加氢制高附加值烃（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 全球能源发展形势与气候变化 |
| 1.2 CO_2的转化利用 |
| 1.2.1 光催化CO_2还原 |
| 1.2.2 电催化CO_2还原 |
| 1.2.3 热催化CO_2转化 |
| 1.3 铁基催化剂催化CO_2加氢制长链烃研究进展 |
| 1.3.1 助剂与载体 |
| 1.3.2 反应机理研究 |
| 1.3.3 Fe基催化剂的设计与制备 |
| 1.4 论文选题依据与研究思路 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验药品与设备 |
| 2.2 催化剂的制备方法 |
| 2.3 催化剂的表征 |
| 2.3.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.3.2 原位XRD(in situ XRD) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.4 扫描电子显微镜及能谱(SEM-EDS) |
| 2.3.5 物理吸附 |
| 2.3.6 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) |
| 2.3.7 H_2程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.3.8 CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD) |
| 2.3.9 C_3H_6程序升温脱附(C_3H_6-TPD) |
| 2.3.10 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.11 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.12 ~(57)Fe穆斯堡尔谱(MES) |
| 2.3.13 热重分析(TG-DTA) |
| 2.4 催化剂反应性能评价 |
| 2.4.1 CO_2加氢催化性能评价 |
| 2.4.2 产物分析方法 |
| 3 Fe基催化剂中助剂对CO_2加氢反应性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 催化剂制备方法 |
| 3.2.2 催化剂性能评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同助剂加入对催化剂结构和催化性能的影响 |
| 3.3.2 Cu的加入对催化剂活性和产物分布的影响 |
| 3.3.3 催化剂中Fe和Cu相互作用力对催化性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 MOFs热解制备含碳铁基催化剂用于CO_2加氢 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 合成Fe-MIL-88B作为前驱体制备含碳铁基催化剂 |
| 4.2.2 合成Fe_3O_4@ZIF-8作为前驱体制备含碳铁基催化剂 |
| 4.2.3 合成Fe/ZnCo-ZIF作为前驱体制备含碳铁基催化剂 |
| 4.2.4 催化剂性能评价 |
| 4.3 合成Fe-MIL-88B作为前驱体制备含碳铁基催化剂 |
| 4.3.1 催化剂结构分析 |
| 4.3.2 反应性能评价 |
| 4.4 Fe_3O_4@ZIF-8作为前驱体制备含碳铁基催化剂 |
| 4.4.1 催化剂结构分析 |
| 4.4.2 反应性能评价 |
| 4.5 合成Fe/ZnCo-ZIF作为前驱体制备含碳铁基催化剂 |
| 4.5.1 催化剂结构分析 |
| 4.5.2 反应性能评价 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 铁基催化剂在CO_2加氢制烃反应中活性物种研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 草酸亚铁水合物(FeC_2O_4·2H_2O)的合成 |
| 5.2.2 Fe_5C_2的合成 |
| 5.2.3 K-Fe5C_2的合成 |
| 5.2.4 Fe_2O_3的合成 |
| 5.2.5 SBA-15的合成 |
| 5.2.6 B-ZSM-5的合成 |
| 5.2.7 负载钾的载体的制备 |
| 5.2.8 催化剂性能评价 |
| 5.3 利用Fe_5C_2和Fe_3O_4-Fe_5C_2催化剂研究催化剂活性相 |
| 5.3.1 催化剂结构分析 |
| 5.3.2 Fe5C_2的反应性能评价 |
| 5.3.3 反应路径 |
| 5.3.4 Fe_3O_4-Fe_5C_2催化剂的反应性能研究 |
| 5.4 制备Fe5C_2-K/Al_2O_3催化剂用于CO_2加氢制高附加值烃 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）铁基催化剂上钾助剂对CO2加氢影响的DFT研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 CO_2 加氢实验现状 |
| 1.2.1 CO_2 加氢反应研究概况 |
| 1.2.2 Fe基催化剂上CO_2加氢合成烃类的活性组分 |
| 1.2.3 Fe基催化剂上CO_2加氢合成烃类的常用助剂 |
| 1.3 钾助剂对CO_2加氢制烃反应影响的理论现状 |
| 1.4 本论文研究目的及内容 |
| 2 理论基础 |
| 2.1 密度泛函理论 |
| 2.1.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.1.2 Kohn-Sham方程 |
| 2.1.3 交换关联泛函 |
| 2.1.4 密度泛函理论的优缺点 |
| 2.2 多相催化及计算模型 |
| 2.3 计算相关的物理概念 |
| 2.3.1 吸附能和表面能 |
| 2.3.2 过渡态理论 |
| 2.4 VASP模拟软件包介绍 |
| 3 钾助剂对铁基催化剂上CO_2吸附、活化和解离的影响 |
| 3.1 计算方法的选取及表面的构建 |
| 3.1.1 计算方法与模型 |
| 3.1.2 表面的构建 |
| 3.1.3 三种铁基催化剂的对比 |
| 3.2 钾助剂对Fe(100)表面上CO_2吸附、活化和解离的影响 |
| 3.2.1 Fe(100)、K/Fe(100)和K_2O/Fe(100)表面上CO_2的吸附 |
| 3.2.2 Fe(100)、K/Fe(100)和K_2O/Fe(100)表面上CO_2的解离 |
| 3.3 钾助剂对Fe_5C_2(510)表面上CO_2吸附、活化和解离的影响 |
| 3.3.1 Fe_5C_2(510)、K/Fe_5C_2(510)和K_2O/Fe_5C_2(510)表面上CO_2的吸附 |
| 3.3.2 Fe_5C_2(510)、K/Fe_5C_2(510)和K_2O/Fe_5C_2(510)表面上CO_2的解离 |
| 3.4 钾助剂对tet1-Fe_3O_4(111)表面上CO_2吸附、活化和解离的影响 |
| 3.4.1 tet1-Fe_3O_4(111) 、K/tet1-Fe_3O_4(111)和 K_2O/tet1-Fe_3O_4(111)表面上CO_2的吸附 |
| 3.4.2 tet1-Fe_3O_4(111) 、K/tet1-Fe_3O_4(111)和 K_2O/tet1-Fe_3O_4(111)表面上CO_2的解离 |
| 3.5 三种铁基催化剂对CO_2吸附、活化和解离影响的对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 钾助剂对CO_2加氢制烃过程中关键吸附物种吸附行为的影响 |
| 4.1 Fe(100)表面上钾助剂对关键物种吸附的影响 |
| 4.2 Fe_5C_2(510)表面上钾助剂对关键物种吸附的影响 |
| 4.3 tet1-Fe_3O_4(111)表面上钾助剂对关键物种吸附的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 钾助剂对CO_2加氢制烃基元路径的影响 |
| 5.1 路径 |
| 5.1.1 CO_2→CO→C |
| 5.1.2 O→OH→H_2O |
| 5.1.3 C→CH→CH_2 |
| 5.1.4 C-C耦合 |
| 5.1.5 C_2H_4→C_2H_5→C_2H_6 |
| 5.2 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 能垒图 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、K_2O影响Cu/ZnO催化剂CO_2加氢反应性能的原因分析（论文参考文献）
- [1]HPA加氢催化剂的制备及其催化性能研究[D]. 肖克. 青岛科技大学, 2021(01)
- [2]过渡金属化合物的表面结构及其反应性能的理论研究[D]. 宫聚辉. 内蒙古大学, 2021(11)
- [3]合成气制高碳醇CuFe催化剂研究[D]. 黄乐. 华东理工大学, 2021(08)
- [4]Cu基催化剂上合成气合成C2物种反应中羟基作用的理论研究[D]. 李晨阳. 太原理工大学, 2021
- [5]Ni基催化剂的制备及其CO2加氢性能研究[D]. 王研. 辽宁师范大学, 2021
- [6]碱土及锰系复合氧化物担载Fe-K催化剂的费-托合成性能[J]. 刘振新,赵晨曦,贾高鹏,田红美,高玉集,邢宇. 石油学报(石油加工), 2021(04)
- [7]铁基催化剂上二氧化碳加氢转化理论计算研究[D]. 王浩志. 大连理工大学, 2020(01)
- [8]CuZnAl催化剂合成气制乙醇理论研究[D]. 白冰. 太原理工大学, 2020(07)
- [9]Fe基催化剂选择性催化CO2加氢制高附加值烃[D]. 刘军辉. 大连理工大学, 2019(06)
- [10]铁基催化剂上钾助剂对CO2加氢影响的DFT研究[D]. 孟琳琳. 大连理工大学, 2019(02)