氨是最重要的制造合成化工產(chǎn)品的傳統(tǒng)原料之一,廣泛應(yīng)用于工業(yè)原料,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和藥物合成等必須物品的生產(chǎn)當中;因低碳社會的要求,氨高達17.6wt%的氫容量,具有重要的潛在儲能材料。因為氨的重要作用,人們對于人工固定氮氣的研究從未停止過。目前主要的人工合成氨氣的辦法是Haber-Bosch法,這一重要過程促進了全球農(nóng)業(yè)的變革,但是Haber-Bosch法的缺點很明顯:依賴高溫和高壓的嚴苛反應(yīng)條件,每年需要全球總能源消耗的2%來制備氨;需要使用氮氣和氫氣作為原料,過程還會產(chǎn)生大量的二氧化碳,每生產(chǎn)一噸氨氣就會產(chǎn)生兩噸二氧化碳。為了解決這個日益迫切的問題,近年來,人們提出了各種方案來在溫和的條件下固定氮氣,其中,尋找一種室溫低壓條件下的電催化劑就是比較熱門的一種方案。基于此,本論文設(shè)計了非金屬雜原子摻雜的石墨和石墨烯兩類催化劑,并對其在室溫下電催化氮氣還原的性能做了研究,并初步的探究了不同溫度的煅燒條件對其電催化氮氣還原的性能的影響:(1)課題一使用二氧化硼粉末,紅磷粉末,硫粉,硒粉,聚四氟乙烯粉末作為摻雜源,石墨粉作為改性對象,置于高能球磨機中充分研磨混合,最后在不同的溫度下(800,900,...

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 非貴金屬電催化材料概述
        1.2.1 非貴金屬電催化材料的種類和特點
    1.3 摻雜碳材料概述
        1.3.1 摻雜碳材料的種類
        1.3.2 摻雜碳材料的應(yīng)用
        1.3.3 摻雜碳材料的發(fā)展前景
    1.4 氮氣還原概述
        1.4.1 氮氣還原的種類
        1.4.2 傳統(tǒng)的固氮方法
        1.4.3 生物固氮
        1.4.4 電化學(xué)固氮概述
    1.5 論文主要內(nèi)容及立意
第二章 實驗部分與表征
    2.1 實驗主要儀器
    2.2 實驗主要試劑
    2.3 實驗表征
        2.3.1 催化劑電化學(xué)性能表征
        2.3.2 催化劑產(chǎn)氨評價標準
        2.3.3 催化劑結(jié)構(gòu)表征與測試
第三章 硒摻雜的石墨用于電催化氮氣還原的研究
    3.1 催化劑樣品的合成與篩選
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 催化劑的氨氣產(chǎn)率和法拉第效率
        3.2.2 催化劑的形貌分析
        3.2.3 催化劑樣品的結(jié)構(gòu)和組成分析
        3.2.4 催化劑電化學(xué)性能表征分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 磷摻雜的氧化石墨烯用于電催化氮氣還原的研究
    4.1 催化劑樣品的合成與篩選
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 催化劑的氨氣產(chǎn)率和法拉第效率
        4.2.2 催化劑的形貌分析
        4.2.3 催化劑樣品的結(jié)構(gòu)和組成分析
        4.2.4 催化劑電化學(xué)性能表征分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者及導(dǎo)師簡介
附件



本文編號：3875599