Pd/MOFs@MOFs纳米复合物的制备及其催化糠醛选择性加氢的性能研究开题报告
1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着化石能源的日益枯竭和环境问题的日益严重,开发可再生能源和绿色催化技术成为了全球关注的焦点。
糠醛作为一种重要的生物质平台分子,可以通过玉米芯、稻壳等农业废弃物水解制备,具有来源广泛、价格低廉等优点。
糠醛可以选择性加氢生成糠醇、四氢糠醇等高附加值化学品,在医药、香料、燃料等领域具有广泛的应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
糠醛选择性加氢制备高附加值化学品是近年来催化领域的研究热点之一。
贵金属催化剂,特别是pd基催化剂,因其优异的催化活性和选择性而备受关注。
然而,传统的pd基催化剂存在易团聚、稳定性差等问题,限制了其工业应用。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题的主要内容包括以下几个方面:
1.合成方法:采用溶剂热法和浸渍还原法相结合的方法,制备具有核壳结构的pd/mofs@mofs纳米复合材料。
2.结构表征:采用x射线衍射(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)、氮气吸附-脱附等手段对所制备的pd/mofs@mofs纳米复合材料的结构、形貌、孔径分布等进行表征。
3.催化性能评价:以糠醛为反应底物,考察pd/mofs@mofs纳米复合材料的催化糠醛选择性加氢性能,并研究反应温度、反应压力、反应时间等因素对催化性能的影响。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用溶剂热法和浸渍还原法相结合的方法制备pd/mofs@mofs纳米复合材料,并对其进行系统表征和性能评价。
具体步骤如下:
1.mofs@mofs材料的制备:采用溶剂热法,以金属盐和有机配体为原料,在一定的温度和压力下反应,制备出具有多级孔结构的mofs@mofs材料。
2.pd/mofs@mofs纳米复合材料的制备:采用浸渍还原法,将pd前驱体溶液加入到mofs@mofs材料中,经过浸渍、还原等步骤,制备出pd/mofs@mofs纳米复合材料。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.首次采用溶剂热法和浸渍还原法相结合的方法,制备出具有核壳结构的Pd/MOFs@MOFs纳米复合材料,为设计合成高效、稳定的糠醛选择性加氢催化剂提供了一种新思路。
2.系统研究了Pd/MOFs@MOFs纳米复合材料的结构、形貌、组成等因素对其催化糠醛选择性加氢性能的影响,并对其催化机理进行了探讨,为深入理解MOFs材料在催化领域的应用提供了理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 钟俊, 陈丽娟, 姚望, 等. mofs 及其衍生材料负载金属催化剂的研究进展[j]. 化学研究与应用, 2021, 33(8): 1377-1390.
2. 吴双. 核壳结构mofs@cofs的构建及其催化性能研究[d]. 南京: 南京理工大学, 2022.
3. 赵文婷, 郭亚丽, 尹国强, 等. 金属有机骨架材料衍生的多孔碳材料负载pd催化剂催化糠醛选择性加氢[j]. 分子催化, 2019, 33(4): 313-324.
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