几种新型金属有机配位化合物及其碳捕获、太阳能燃料、海水铀提取应用基础
几种新型金属有机配位化合物及其碳捕获、太阳能燃料、海水铀提取应用基础【摘要】:随着社会现代化进程加快,大量消耗矿石能源带来的环境和能源问题已引起全世界的关注,碳捕获技术和新能源开发
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O641.4
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-14
- 第一章 绪论14-36
- 1.1 概述14
- 1.2 碳捕获与碳捕获材料14-26
- 1.2.1 碳捕获技术14-17
- 1.2.2 生物甲烷的分离纯化17-18
- 1.2.3 吸附材料和金属有机骨架18-26
- 1.3 光合作用与太阳能燃料26-31
- 1.3.1 光合作用与人工树叶26-28
- 1.3.2 人工水氧化催化剂28-30
- 1.3.3 太阳能转换CO_2为合成气30-31
- 1.4 海洋铀的开发利用31-34
- 1.4.1 核能的崛起31-32
- 1.4.2 铀的来源32
- 1.4.3 海洋铀提取技术进展32-34
- 1.5 本文的主要研究内容34-36
- 第二章 GrO@MIL-101的制备及其CO_2/CH_4分离性能36-61
- 2.1 概述36-37
- 2.2 实验部分37-43
- 2.2.1 实验药剂与仪器37-38
- 2.2.2 材料制备38-40
- 2.2.3 材料表征40-41
- 2.2.4 气体吸附相平衡测试41-43
- 2.2.5 连续吸附脱附循环43
- 2.3 实验结果与讨论43-59
- 2.3.1 复合材料形貌43-44
- 2.3.2 孔隙结构分析44-46
- 2.3.3 化学环境表征46-49
- 2.3.4 对CO_2/CH_4的吸附性能49-59
- 2.4 本章小结59-61
- 第三章 GrO@MIL-101吸附丙酮和水蒸气的性能61-77
- 3.1 概述61-62
- 3.2 实验部分62-64
- 3.2.1 实验药剂与仪器62-63
- 3.2.2 材料制备63
- 3.2.3 材料表征63
- 3.2.4 有机蒸汽吸附等温线的测定63-64
- 3.2.5 水蒸气吸附等温线测定64
- 3.2.6 程序升温脱附实验64
- 3.3 实验结果与讨论64-76
- 3.3.1 对挥发性有机物的吸附性能64-73
- 3.3.2 GrO@MIL-101对水蒸气的吸附性能73-76
- 3.4 本章小结76-77
- 第四章 GrO@MIL-53及其增强的CO_2/CH_4吸附分离性能77-93
- 4.1 概述77-78
- 4.2 实验部分78-82
- 4.2.1 实验药剂与仪器78-79
- 4.2.2 材料制备79-81
- 4.2.3 材料表征81-82
- 4.2.4 气体吸附等温线测定82
- 4.3 实验结果与讨论82-92
- 4.3.1 GrO@MIL-53的孔隙结构参数82-83
- 4.3.2 GrO@MIL-53复合材料的SEM和TEM图83-84
- 4.3.3 GrO@MIL-53红外、拉曼及热重表征84-87
- 4.3.4 CO_2和CH_4在GrO@MIL-53上的吸附等温线87-88
- 4.3.5 掺杂GrO对GrO@MIL-53呼吸效应的影响88-89
- 4.3.6 GrO@MIL-53对CO_2/CH_4吸附选择性89-92
- 4.4 本章小结92-93
- 第五章 石墨烯负载第一过渡系金属的分子催化剂用于水氧化93-113
- 5.1 概述93
- 5.2 实验部分93-100
- 5.2.1 实验试剂与仪器93-95
- 5.2.2 材料制备95-98
- 5.2.3 材料表征98-99
- 5.2.4 电化学方法99-100
- 5.2.5 量化计算方法100
- 5.3 实验结果与讨论100-111
- 5.3.1 有机配体的~1H NMR100-103
- 5.3.2 功能化石墨烯材料的元素构成103
- 5.3.3 ITO电极的修饰及表征103-105
- 5.3.4 基于不同金属元素的催化剂性能比较105-107
- 5.3.5 定义高活性催化组分107-109
- 5.3.6 法拉第效率与实际催化转换频率109-111
- 5.4 本章小结111-113
- 第六章 石墨烯负载分子催化剂用于还原CO_2并制备合成气113-133
- 6.1 概述113
- 6.2 实验部分113-120
- 6.2.1 实验试剂与仪器113-115
- 6.2.2 量化计算方法115-116
- 6.2.3 材料制备116-118
- 6.2.4. X射线吸收精细结构118-119
- 6.2.5 材料表征119
- 6.2.6 电化学方法119-120
- 6.3 实验结果与讨论120-132
- 6.3.1 催化反应路线的量化计算120-123
- 6.3.2 分子催化剂表征123-125
- 6.3.3 催化剂共价修饰GrO中金属离子的化学环境125-129
- 6.3.4 电催化性能129-132
- 6.4 本章小结132-133
- 第七章 新型双功能螯合剂的合成及其海水铀吸附性能133-158
- 7.1 概述133
- 7.2 实验部分133-143
- 7.2.1 实验试剂与仪器133-135
- 7.2.2 量化计算方法135-136
- 7.2.3 材料制备136-139
- 7.2.4 核磁共振波谱、质谱及热重表征139
- 7.2.5 螯合剂单晶解析139-140
- 7.2.6 铀提取实验140-141
- 7.2.7 X射线吸收精细结构141-143
- 7.3 实验结果与讨论143-156
- 7.3.1 双功能螯合剂的设计及其热力学性能比较143-145
- 7.3.2 有机合成产物表征145-149
- 7.3.3 BFC的单晶结构149-151
- 7.3.4 BFC从海水中提取铀151-153
- 7.3.5 铀酰在BFC的配位环境153-156
- 7.4 本章小结156-158
- 结论158-159
- 展望159-160
- 参考文献160-188
- 攻读博士学位期间取得的研究成果188-190
- 致谢190-192
- 附件192
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