光驱动费托反应制烯烃用Fe、Co基催化剂的设计及性能

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1、７学校代码：１０６９分类号：０６４４．１Ｓ３１４２０密级号：２０１：公开学ＡＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ颀士专迎字位论文ＰｒｏｆｅｓｓｒｏｆＭａｓｔｅｒｉｏｎａｌＤｅｅｅＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｇ光驱动费托反应制烯烃用Ｆｅ、Ｃｏ基催化剂的设计及性能调控学科名称：材料工程专业学位类别：工程硕士卫引茂教授＾＾，：作者：李振华指导老师张铁锐研究员西北大学学位评定委员会二〇一八年ｉDesignandPerformanceControlofIronandCob

2、altBasedCatalystsforF-TSynthesistoOlefinsunderLightIrradiationofNorthwestUniversityAthesissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMaterialsEngineeringByZhenhuaLiSupervisor:YinmaoWeiProfessorTieruiZhangProfessorJune2018摘要摘要随着世界人口数量的急剧增长，

3、人们对能源的需求也在日益增加同时对环境的污染也日益加重。对化石燃料的强烈依赖促使我们急需开发一种清洁能源来实现资源的最优化利用，进而实现社会的可持续发展。低碳烯烃作为重要的化工原料越来越受到人们的重视，然而其通常是通过传统的热催化费托反应制备，这样也导致了能源的浪费和环境的日益加剧等问题。与传统的通过化石原料的能源制备技术相比，光能作为一种清洁的能源，具有重大的应用价值。水滑石因其独特的二维结构，有望在催化领域中展现出独特的性能。因而此论文的主要研究内容如下：利用双滴法合成ZnFeAl-LDH，然后将水滑石可控还原为FeOx/Fe的纳米催化剂，形成FeOx修饰的单

4、质Fe的催化剂，通过XAFS、XPS和TEM等表征手段原位跟踪了催化剂的生成过程，表面FeOx层和Fe纳米颗粒之间丰富的界面，改变了催化剂的电子环境，这种独特的结构更有利于光照条件下CO的活化。通过水热法合成ZnCoAl-LDH，然后将水滑石可控还原为Co/Co3O4纳米结构，得到了Co3O4纳米层修饰的Co纳米颗粒。并通过XAFS、XPS和TEM等表征手段对其Co/Co3O4的纳米结构进行了详细的表征，氧修饰的Co调控了纳米结构的电子环境，这种独特的异质结纳米结构更有利于活化CO分子，同时抑制了低碳烯烃的进一步氢化。关键词：费托反应，光驱动，低碳烯烃，水滑石IA

5、BSTRACTABSTRACTWiththerapidincreaseinthenumberofpopulationintheworld,thedemandforenergyisincreasingandthepollutiontotheenvironmentaregettingworse.Atthesametime,thestrongdependenceonfossilfuelsurgesustodevelopcleanenergyandoptimizetheuseofresourcessoastorealizethesocialfeasibility.Sust

6、aineddevelopmentisanimminenttopic.Lightolefinshavegainedmoreandmoreattentionasanimportantchemicalrawmaterial,buttheyareusuallypreparedthroughtraditionalthermalcatalyticFischer-Tropschreactions,whichalsoleadstothewasteofenergyandtheenvironmentalproblems.Comparedwithtraditionalenergypre

7、parationtechnologiesthatusefossilmaterials,lightenergyhassignificantapplicationvalueasacleanenergysource.Duetoitsuniquetwo-dimensionalstructure,LDHisexpectedtoexhibituniquepropertiesinthefieldofcatalysis.Therefore,themainresearchcontentsofthispaperareasfollows:TheZnFeAl-LDHwassynthesi

8、zedby