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功能化多孔材料的制备及其CO2吸附/催化加氢性能研究

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功能化多孔材料的制备及其CO2吸附/催化加氢性能研究
论文目录
 
摘要第1-7页
ABSTRACT第7-14页
1 绪论第14-35页
  1.1 研究背景第14-16页
  1.2 CO_2捕集与分离技术第16-21页
    1.2.1 溶剂吸收法第16-18页
    1.2.2 吸附法第18-19页
    1.2.3 膜分离法第19-20页
    1.2.4 低温精馏法第20-21页
  1.3 多孔钛基吸附剂第21-24页
    1.3.1 钛基材料简介第21-23页
    1.3.2 钛基材料的改性第23-24页
    1.3.3 钛基材料在CO_2吸附领域的研究现状第24页
  1.4 多孔金属有机骨架(MOFs)吸附剂第24-29页
    1.4.1 MOFs材料简介第24-28页
    1.4.2 MOFs材料的改性第28页
    1.4.3 MOFs材料在CO_2吸附领域的研究现状第28-29页
  1.5 CO_2催化加氢技术第29-32页
    1.5.1 CO_2催化加氢概述第29-30页
    1.5.2 CO_2加氢甲烷化反应第30-32页
  1.6 论文的研究依据与内容第32-35页
    1.6.1 论文的研究依据第32-33页
    1.6.2 论文的研究内容第33-35页
2 胺修饰介孔TiO_2材料的合成、表征及其CO_2动态吸附性能第35-50页
  2.1 实验第35-38页
    2.1.1 原料与试剂第35页
    2.1.2 仪器与设备第35-36页
    2.1.3 介孔TiO_2的的制备与胺修饰第36页
    2.1.4 胺修饰介孔TiO_2的表征第36-37页
    2.1.5 CO_2气体吸附测试第37-38页
  2.2 TEPA修饰介孔TiO_2的表征分析第38-42页
    2.2.1 晶体结构分析第38-39页
    2.2.2 形貌和粒径分析第39-40页
    2.2.3 比表面积和孔结构分析第40-41页
    2.2.4 化学官能团分析第41-42页
  2.3 胺修饰介孔TiO_2的CO_2吸附性能第42-48页
    2.3.1 胺负载量对吸附性能的影响第42-43页
    2.3.2 温度对吸附性能的影响第43-44页
    2.3.3 水汽含量对吸附的影响第44-45页
    2.3.4 吸附剂的再生性能第45-46页
    2.3.5 循环吸附-脱附性能第46-47页
    2.3.6 吸附剂的稳定性和寿命分析第47-48页
    2.3.7 改性材料的CO_2吸附性能比较第48页
  2.4 本章小结第48-50页
3 胺修饰介孔钛酸盐的合成、表征及其CO_2动态吸附性能第50-63页
  3.1 实验第50-52页
    3.1.1 原料与试剂第50-51页
    3.1.2 仪器与设备第51页
    3.1.3 介孔钛酸盐的制备与胺修饰第51页
    3.1.4 胺修饰介孔钛酸盐的表征第51页
    3.1.5 CO_2气体吸附测试第51-52页
    3.1.6 CO_2气体脱附测试第52页
  3.2 介孔钛酸盐的表征分析第52-55页
    3.2.1 晶体结构分析第52页
    3.2.2 形貌和元素分布分析第52-53页
    3.2.3 化学官能团分析第53-54页
    3.2.4 表面积及孔结构分析第54-55页
  3.3 胺修饰介孔钛酸盐的CO_2吸脱附性能和吸附机理第55-61页
    3.3.1 温度对CO_2吸附性能的影响第55-56页
    3.3.2 负载量对CO_2吸附性能影响第56-57页
    3.3.3 吸附量与比表面积和微孔体积之间的相关性第57-58页
    3.3.4 CO_2脱附性能第58-59页
    3.3.5 CO_2吸附机理第59-60页
    3.3.6 CO_2循环吸附-脱附性能第60页
    3.3.7 改性钛基材料的CO_2吸附性能比较第60-61页
  3.4 本章小结第61-63页
4 离子交换ZIF-67的合成、表征及其低压CO_2静态吸附性能第63-78页
  4.1 实验第63-65页
    4.1.1 原料与试剂第63-64页
    4.1.2 仪器与设备第64页
    4.1.3 ZIF-67材料的制备与离子交换改性第64页
    4.1.4 离子交换ZIF-67材料的表征第64-65页
    4.1.5 离子交换ZIF-67材料的CO_2吸附测试第65页
  4.2 离子交换ZIF-67材料的表征分析第65-72页
    4.2.1 晶体结构分析第65-66页
    4.2.2 形貌和元素分布分析第66-67页
    4.2.3 SEM-EDX和ICP-AES元素分析第67-68页
    4.2.4 粒径分布分析第68-69页
    4.2.5 表面积及孔结构分析第69-71页
    4.2.6 热重分析第71-72页
  4.3 离子交换ZIF-67材料的CO_2吸附性能第72-77页
    4.3.1 CO_2/N_2吸附测试以及CO_2等量吸附热计算第72-73页
    4.3.2 PZC测试分析第73-74页
    4.3.3 CO_2吸附机理探讨及结构、化学性质与吸附性能的相关性研究第74-75页
    4.3.4 CO_2吸附-脱附等温线和循环吸附-脱附性能测试第75-77页
  4.4 本章小结第77-78页
5 亲质子溶剂辅助溶剂热法合成Cu-BTC及其高压CO_2静态吸附性能第78-94页
  5.1 实验第79-81页
    5.1.1 原料与试剂第79页
    5.1.2 仪器与设备第79页
    5.1.3 Cu-BTC的亲质子溶剂辅助溶剂热法制备第79-80页
    5.1.4 Cu-BTC材料的表征第80页
    5.1.5 Cu-BTC材料的CO_2吸附测试第80-81页
  5.2 Cu-BTC材料的表征分析第81-87页
    5.2.1 晶体结构分析第81页
    5.2.2 形貌分析第81-83页
    5.2.3 Ranman光谱分析第83页
    5.2.4 化学官能团分析第83-84页
    5.2.5 热重分析第84-85页
    5.2.6 核磁共振氢谱分析第85-86页
    5.2.7 元素含量分析第86页
    5.2.8 比表面积和孔结构分析第86-87页
  5.3 高压静态容量法CO_2吸附测试结果与分析第87-93页
    5.3.1 CO_2吸附测试结果第87-88页
    5.3.2 CO_2/N_2吸附选择性第88-90页
    5.3.3 抗湿性能第90-93页
  5.4 本章小结第93-94页
6 Ni/Al_2O_3催化剂的合成、表征及其CO_2催化加氢甲烷化研究第94-110页
  6.1 实验第94-97页
    6.1.1 原料与试剂第94-95页
    6.1.2 仪器与设备第95页
    6.1.3 Ni/Al_2O_3催化剂的浸渍法和微波法制备第95页
    6.1.4 Ni/Al_2O_3催化剂的表征第95-97页
    6.1.5 Ni/Al_2O_3催化剂的CO_2甲烷化反应活性测试第97页
  6.2 Ni/Al_2O_3催化剂的物理性质表征分析第97-101页
    6.2.1 晶体结构分析第97-99页
    6.2.2 形貌、元素分布及其含量分析第99页
    6.2.3 高倍透射电镜和选区电子衍射图谱分析第99-101页
    6.2.4 比表面积和孔结构分析第101页
  6.3 Ni/Al_2O_3催化剂的化学性质表征结果第101-104页
    6.3.1 H_2-TPR和CO_2-TPD分析第101-103页
    6.3.2 H_2-TPD分析和Ni分散度计算第103-104页
    6.3.3 XPS分析第104页
  6.4 Ni/Al_2O_3催化剂的甲烷化反应催化性能分析第104-108页
    6.4.1 Ni负载量和制备方法对催化活性的影响第104-105页
    6.4.2 H_2预处理温度对催化活性的影响第105-106页
    6.4.3 催化剂甲烷化反应的稳定性分析第106-107页
    6.4.4 催化剂甲烷化反应机理分析第107-108页
  6.5 本章小结第108-110页
7 结论与展望第110-114页
  7.1 结论第110-112页
  7.2 创新点第112页
  7.3 展望第112-114页
致谢第114-116页
参考文献第116-132页
附录第132-133页

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