项目名称: 铁系纳米阵列结构化催化剂的制备与性能研究

项目编号: No.21076014

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2011

项目学科: 电工技术

项目作者: 刘军枫

作者单位: 北京化工大学

项目金额: 12万元

中文摘要: 多相催化剂的结构化(整体式)设计做为工业催化剂的一个发展方向,受到材料、催化工作者的广泛关注。结构有序的一维纳米材料组成的纳米阵列,由于其特殊的结构和性质,一直是纳米材料研究的热点之一。我们提出以有序纳米阵列作为结构化催化剂,围绕铁系金属一维纳米阵列的合成及其在催化领域的应用展开一系列研究工作。通过对合成工艺的优化,制备了具有不同优势晶面、不同尺寸的铁系金属(如Fe、Co)氧化物一维纳米阵列。通过烯烃选择性氧化以及电催化反应,探索了其尺寸、优势晶面与催化剂性能之间的关系,从不同尺度揭示催化活性与微结构之间的关系,阐明催化过程的微观机制及影响因素。我们所获得的多级Co3-xFexO4纳米阵列具有大比例高活性晶面,在苯乙烯选择性氧化反应中表现出优异的活性、选择性及稳定性;ZnxCo3-xO4纳米阵列在电催化OER反应具有很好的活性,有望在实际中得到应用。

中文关键词: 纳米阵列;结构化催化剂;铁系;多级结构

英文摘要: Development of structured catalysts (or monolithic catalysts) has been one of the major achievements in the field of heterogeneous catalysis and chemical reaction engineering recently. Well ordered one dimensional nanostructured array with uniform size and well defined crystal surfaces have promising applications in design of novel structured catalysts with high catalytic activity, also are of great importance in the fundamental research of catalysis. Our research work focuses on the studies of iron group based one dimensional array, regarding the synthesis and applications in catalysis. With optimization of the synthesis process, iron group metal (like Fe, Co) oxides one dimensional array with controlled size and preferential crystal surfaces has been fabricated. The catalytic performance of above array was performed by probe reactions. The relationship between catalytic activities and microstructures (size/crystal surface) of nanoarray and the mechanism of catalytic process and influencing factors was investigated. Large-scale arrays of hierarchical cobalt iron oxide nanowires with uniform exposed crystal planes have been fabricated for use as structured catalysts. The cobalt iron oxide arrays have a predominance of highly active {112} planes exposed, and showed high catalytic activity (92.2% conversion) and selectivity (64.6% for benzaldehyde) for styrene oxidation. Furthermore, the catalysts have excellent recyclability making them a potential material for use as practical structured catalysts. As well, ZnxCo3-xO4 nanoarrays was synthesized by hydrothermal method, which showed remarkable activity in OER reaction. All these will lead to design and synthesis of highly active novel nanoarry structured catalysts, which provides inorganic functional nanomaterials with new solution in the application of catalysis.

英文关键词: nanoarray; structured catalyst; iron group; hierarchical structure

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【CVPR2022】基于序列对比学习的长视频帧方向动作表示
专知会员服务
9+阅读 · 2022年3月29日
【广东工业大学蔡瑞初教授】因果关系发现进展及其应用
ICLR 2022|化学反应感知的分子表示学习
专知会员服务
19+阅读 · 2022年2月10日
数据价值释放与隐私保护计算应用研究报告,64页pdf
专知会员服务
39+阅读 · 2021年11月29日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年8月7日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
20+阅读 · 2021年3月9日
小米在预训练模型的探索与优化
专知会员服务
18+阅读 · 2020年12月31日
专知会员服务
78+阅读 · 2020年8月4日
【ACL2020-伯克利】预训练Transformer提高分布外鲁棒性
专知会员服务
19+阅读 · 2020年4月14日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
38+阅读 · 2019年4月12日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
18+阅读 · 2018年9月18日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
32+阅读 · 2018年7月14日
【泡泡一分钟】点密度适应性点云配准
泡泡机器人SLAM
16+阅读 · 2018年5月28日
领域应用 | 中医临床知识图谱的构建与应用
开放知识图谱
33+阅读 · 2017年12月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Arxiv
16+阅读 · 2020年5月20日
小贴士
相关VIP内容
【CVPR2022】基于序列对比学习的长视频帧方向动作表示
专知会员服务
9+阅读 · 2022年3月29日
【广东工业大学蔡瑞初教授】因果关系发现进展及其应用
ICLR 2022|化学反应感知的分子表示学习
专知会员服务
19+阅读 · 2022年2月10日
数据价值释放与隐私保护计算应用研究报告,64页pdf
专知会员服务
39+阅读 · 2021年11月29日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年8月7日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
20+阅读 · 2021年3月9日
小米在预训练模型的探索与优化
专知会员服务
18+阅读 · 2020年12月31日
专知会员服务
78+阅读 · 2020年8月4日
【ACL2020-伯克利】预训练Transformer提高分布外鲁棒性
专知会员服务
19+阅读 · 2020年4月14日
相关资讯
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
38+阅读 · 2019年4月12日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
18+阅读 · 2018年9月18日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
32+阅读 · 2018年7月14日
【泡泡一分钟】点密度适应性点云配准
泡泡机器人SLAM
16+阅读 · 2018年5月28日
领域应用 | 中医临床知识图谱的构建与应用
开放知识图谱
33+阅读 · 2017年12月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员