資源描述：
《鎢基和鉬基碳化物的制備及其催化加氫脫氧性能研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中國第－所現(xiàn)代大學(xué)ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５博士學(xué)位論文一級學(xué)科化學(xué)工程與技術(shù)：學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工程作者姓名：許春建研究員指導(dǎo)教師：天津大學(xué)研究生院２０１７年５月鎢基和鉬基碳化物的制備及其催化加氫脫氧性能研究SynthesisofTungstenandMolybdenumBasedCarbidesandTheirCatalyticHydrodeoxygenationProperties一級學(xué)科：化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工程作者姓名：劉榮指導(dǎo)教師：許春建研究員天津大學(xué)化工學(xué)院2017年05
2、月摘要過渡金屬碳化物由于表現(xiàn)出類貴金屬的性質(zhì)而引起廣泛關(guān)注。過渡金屬碳化物的特性是與（i）相純度、（ii）表面自由碳污染、（iii）表面終止、（iv）表面局部被氧化、（v）表面缺陷和（vi）表面粗糙度/面積相關(guān)的綜合作用體，因此過渡金屬碳化物已被證明是一類在研究層面具有挑戰(zhàn)性的材料。本論文基于合成的具有納米級周期性有機(jī)無機(jī)交替結(jié)構(gòu)的偏鎢酸銨和三聚氰胺的雜化物納米棒，一步熱解制備了表面無積碳且具有不同數(shù)量空位缺陷的W2C納米棒，通過對苯并呋喃的加氫脫氧反應(yīng)評價(jià)了不同W2C催化劑在320℃至350℃的催化活性，得到了活性和空位缺陷數(shù)量正相關(guān)的結(jié)論。在熱解有機(jī)-無機(jī)雜化物制備
3、碳化物的過程中，提高裂解溫度、延長熱解時(shí)間、引入適量氫氣和適當(dāng)?shù)靥岣邷厣俾视欣谛纬筛嗟目杖蔽欢邆涓叩幕钚?。富含空缺位的碳化物表現(xiàn)出優(yōu)異的親氧特性，含有對碳氧鍵斷裂效果良好的活性位點(diǎn)，在芳香環(huán)未飽和的情況下即可發(fā)生Car-O鍵斷裂，從而減少氫氣消耗。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)各個(gè)化學(xué)鍵斷裂的表觀活化能與其化學(xué)鍵的解離能存在類線性的正相關(guān)關(guān)系。鑒于第二金屬的引入對單金屬碳化物的改性作用及協(xié)同作用，通過制備具有不同鎢鎳比的鎳鎢雙金屬碳化物納米顆粒，顯著提高了碳化物的催化加氫脫氧活性。當(dāng)W：Ni=6時(shí)（鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為5%），所獲得的鎳鎢雙金屬碳化物的催化脫氧活性和加氫活性分別提高
4、到了W2C的17倍和11倍。但是當(dāng)成倍地增加鎳的含量時(shí)，反應(yīng)性能并沒有成倍增加，而是稍有提高，且純相的碳化物形成時(shí)，其活性反而稍微弱于含有少量W2C的雙金屬碳化物的活性。從而說明了W2C和鎳鎢雙金屬碳化物具有協(xié)同作用，且少量鎳鎢雙金屬碳化物的形成即可大幅度提高催化活性。然而我們發(fā)現(xiàn)采用制備鎳鎢雙金屬碳化物的方法無法制備鈷鎢雙金屬碳化物，因此我們又通過對水熱處理得到的雙金屬氧化物進(jìn)行碳熱氫還原實(shí)現(xiàn)了一種低溫路線合成鉬和鎢與第4周期第VIII族過渡金屬的純相雙金屬碳化物的通用方法。作為研究催化性能的代表，Ni6Mo6C在萘的加氫中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，這主要?dú)w因于其多孔納米
5、結(jié)構(gòu)、“清潔”的表面和特殊的電子性質(zhì)。關(guān)鍵詞：過渡金屬碳化物，雙金屬碳化物，加氫脫氧反應(yīng)，空位缺陷，苯并呋喃，偏鎢酸銨-三聚氰胺雜化物IABSTRACTTransitionmetalcarbideshavebeenofgreatinterestbecauseoftheirnoble-metal-likeproperties.Meanwhile,transitionmetalcarbideshavebeenproventobeaclassofchallengingmaterialstoworkwithduetocomplicationsrelatedto(i)phasep
6、urity,(ii)surfacecarbon,(iii)surfacetermination,(iv)surfaceoxides,(v)surfacedefects,and(vi)surfaceroughness/area.Inthiswork,phase-pureW2Cnanorodswith“clean”surfaceanddifferentamountsofvacancydefectswerepreparedbypyrolysisofmetatungstateandmelaminehybridnanorodswithnanoscaleperiodicstruct
7、uresynthesizedintheaqueousphase.TheactivityofdifferentW2Ccatalystswasevaluatedbythehydrodeoxygenationofbenzofuranat320to350℃.TheresultsshowthatthevacancydefectsitesinW2CarethekeystothehighreactivityofW2C.Highpyrolysistemperature,lengtheningpyrolysistimeandintroductionofpr
