离子液体电解液中纳米金属电催化氧化甲烷的基础研究
离子液体电解液中纳米金属电催化氧化甲烷的基础研究【摘要】:甲烷的转化和检测一直是制约低浓度煤层气开发利用的一个重要因素。甲烷具有正四面体稳定结构,C-H键键能高达439kJ/mol
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O623.11
【目录】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-11
- 第一章 绪论11-31
- 1.1 引言11-12
- 1.2 煤层气12-17
- 1.2.1 煤层气概述12-13
- 1.2.2 煤层气利用现状及存在的问题13-17
- 1.3 甲烷液相氧化研究现状及存在问题17-25
- 1.3.1 甲烷液相氧化机理研究17-18
- 1.3.2 甲烷液相氧化研究现状及存在问题18-25
- 1.4 电化学催化氧化甲烷25-28
- 1.4.1 电解质的研究现状25-28
- 1.4.2 催化剂的研究现状28
- 1.4.3 甲烷电氧化研究现状及问题28
- 1.5 本论文研究工作28-31
- 1.5.1 研究思路28-29
- 1.5.2 研究内容29-31
- 第二章 实验及表征方法31-38
- 2.1 实验仪器及试剂31-32
- 2.2 实验部分32-35
- 2.2.1 纳米金属电催化剂的制备32-34
- 2.2.2 纳米金属电催化剂的预处理34
- 2.2.3 工作电极的制备34-35
- 2.3 纳米金属电催化剂的物理表征35-36
- 2.3.1 XRD 表征35
- 2.3.2 TEM 表征35
- 2.3.3 XPS 表征35-36
- 2.4 催化剂的电化学表征36-38
- 2.4.1 电化学实验装置36
- 2.4.2 电催化剂性能的循环伏安表征36-38
- 第三章 纳米金属电催化剂的物理表征结果及讨论38-50
- 3.1 引言38
- 3.2 催化剂的物理表征及结果与讨论38-48
- 3.2.1 Pt 纳米催化剂的物理表征结果38-40
- 3.2.2 Pd 纳米催化剂的物理表征结果40-41
- 3.2.3 Au 纳米催化剂的物理表征结果41-43
- 3.2.4 Pt/Co 纳米催化剂的物理表征结果43-44
- 3.2.5 Pt/Ru 纳米催化剂的物理表征结果44-46
- 3.2.6 Pd/Au 纳米催化剂的物理表征结果46-48
- 3.3 本章小结48-50
- 第四章 甲烷电催化氧化的电化学表征结果及讨论50-73
- 4.1 引言50
- 4.2 [Bmim][PF_6]中甲烷的电催化氧化50-52
- 4.2.1 Pd 催化剂上甲烷的电催化氧化50-51
- 4.3.2 Pd/Au 催化剂上甲烷的电催化氧化51-52
- 4.3 [Bmim][BF_4]中甲烷的电催化氧化52-54
- 4.3.1 Pd 催化剂上甲烷的电催化氧化52-53
- 4.3.2 Pd/Au 催化剂上甲烷的电催化氧化53-54
- 4.4 [Emim][BF_4]中甲烷的电催化氧化54-58
- 4.4.1 Pd 催化剂上甲烷的电催化氧化54-56
- 4.4.2 Pd/Au 催化剂上甲烷的电催化氧化56-58
- 4.5 [Mmim][MeSO_4]中甲烷的电催化氧化58-59
- 4.6 [C_4mpy][Tf_2N]中甲烷的电催化氧化59-68
- 4.6.1 [C_4mpy][Tf_2N]中没有氧气情况下的循环伏安测试结果59-60
- 4.6.2 Pt 催化剂上甲烷的电催化氧化60-63
- 4.6.3 Pd 催化剂上甲烷的电催化氧化63-64
- 4.6.4 Au 催化剂上甲烷的电催化氧化64-65
- 4.6.5 Pt/Co 催化剂上甲烷的电催化氧化65-66
- 4.6.6 Pt/Ru 催化剂上甲烷的电催化氧化66-67
- 4.6.7 Pd/Au 催化剂上甲烷的电催化氧化67-68
- 4.7 [N_(8888)][Tf_2N]中纳米 Pd 上甲烷的电催化氧化68-69
- 4.8 不同离子液体中甲烷电氧化能力的对比69-70
- 4.9 甲烷在纳米 Pt 上电氧化反应的机理分析70-71
- 4.10 甲烷在纳米 Pt 上电氧化产物的红外表征71
- 4.11 本章小结71-73
- 第五章 结论与建议73-75
- 5.1 结论73-74
- 5.2 存在的问题及建议74-75
- 参考文献75-81
- 致谢81-82
- 硕士期间所发表的学术论文82
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