針對CO2加氫制甲醇構(gòu)筑雙金屬Pt3Co合金納米晶催化劑.pdf

1、作為大量化石燃料燃燒的產(chǎn)物——溫室氣體CO2造成了生態(tài)氣候改變和全球變暖等問題。因為CO2的排放造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題，人類社會和政府機(jī)構(gòu)正在致力于CO2的有效利用。甲醇可由CO2加氫獲得，因而具有較高能量密度的甲醇是一種理想的液體燃料。甲醇因為其易于存儲和運(yùn)輸，便于儲存能量的性質(zhì)，被視為產(chǎn)氫的重要原料。
　　(1)第一章具體地提出了該課題的重大意義。CO2產(chǎn)甲醇這一反應(yīng)有著多種優(yōu)勢，包括開發(fā)可再生能源，減少降低CO2濃度的技術(shù)成本

2、，在減弱溫室效應(yīng)的同時將CO2轉(zhuǎn)換成有用的液體燃料。在熱力學(xué)上CO2非常穩(wěn)定，需要在CO2轉(zhuǎn)換成實用的液體化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)中引入異相催化劑來活化反應(yīng)。更重要的是對需要大量能量和高效異相催化劑的燃料生產(chǎn)大有幫助，促進(jìn)其選擇性地將原料轉(zhuǎn)變成目標(biāo)的液體燃料和化學(xué)物質(zhì)。CO2是環(huán)境中大量存在的重要C1基礎(chǔ)物質(zhì)，安全無毒且可再生。CO2異相加氫轉(zhuǎn)換成有價值的工業(yè)產(chǎn)物是一種特別典型的利用CO2的手段，其產(chǎn)物可能有甲醇、甲烷、甲酸等。該方法是儲存能量最

3、有效/經(jīng)濟(jì)的一種方案。將CO2轉(zhuǎn)換成有用的化學(xué)物質(zhì)及燃料不僅僅使得大氣中的CO2濃度降低，促進(jìn)了碳循環(huán)，也為將來的石油化工和化學(xué)工業(yè)提供了經(jīng)濟(jì)性的原料。
　　(2)第二章介紹了雙金屬納米晶創(chuàng)新性的合成方法，在材料化學(xué)領(lǐng)域中屬于比較新穎的調(diào)控和改變材料性能的合成思路。在第二部分中，詳細(xì)描述了先進(jìn)的分析表征技術(shù)對雙金屬納米晶體的表征，指出了其明顯的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系。作者簡要描述了實驗方案和理論計算模型解釋了具有良好活性和選擇性的異相催化

4、劑在CO2加氫產(chǎn)甲醇反應(yīng)中的實際機(jī)制。
　　(3)第三章討論了具有優(yōu)異催化活性的CO2加氫產(chǎn)甲醇的催化劑Pt3Co納米晶的合成。在CO2活化的過程中，電子向CO2的轉(zhuǎn)移是一個關(guān)鍵性的步驟。為了加快異相催化反應(yīng)的進(jìn)程，設(shè)計和調(diào)控CO2加氫異相催化劑的電子性質(zhì)至關(guān)重要。課題研究了Pt納米立方體，Pt3Co納米立方體，Pt3Co八面體和Pt八面體的性質(zhì)，其中Pt3Co八面體具有最好的催化活性。Pt和Co之間的電荷轉(zhuǎn)移以及多個尖端促進(jìn)了負(fù)