石墨型氮掺杂碳材料可控制备及其催化丙烷氧化脱氢制丙烯性能研究

项目名称： 石墨型氮掺杂碳材料可控制备及其催化丙烷氧化脱氢制丙烯性能研究

项目编号： No.21403261

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 谌春林

作者单位： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 碳材料作为非金属催化剂用于低碳烷烃活化反应日益受到重视。低电负性的硼、磷氧化物修饰碳催化剂表面，能提高烯烃选择性，但由于抑制了高活性亲电氧物种的产生，从而大幅降低了碳材料的活性。高电负性氮原子掺入石墨结构后使得碳材料反应活性更高，但掺氮碳材料在高温烷烃氧化脱氢领域的研究还很少，催化机理不明确。本项目以构建高活性和选择性丙烷氧化脱氢催化剂为出发点，拟采用硬模板法合成、氧化纯化和高温缺陷修复可控制备石墨型氮掺杂的纳米碳催化剂，通过各种表征技术识别氮原子所处的空间位置、键合方式、电子结构及其与碳原子的作用机制，通过反应动力学实验获取丙烷氧化脱氢反应的本征常数。最后结合结构参数和动力学常数定量描述碳催化反应中的构效关系，并辅以计算机模拟验证揭示石墨氮物种对碳材料催化作用的调变机制。本项目通过对“可控制备、构效关系”两方面进行深入研究，为低碳烷烃活化高效催化剂设计提供理论和实践依据。

中文关键词： 氮掺杂；碳材料；催化；氧化脱氢；

英文摘要： Carbon materials have drawn a great deal of attention for the application as metal-free catalysts of activation of light alkanes in recent years. The low electronegative dopants like boron or phosphorus oxides modified on carbon nanotubes surface will lea

英文关键词： Nitrogen doping；Carbon materials；Catalysis；Oxidative dehydrogenation；