富硼、氮炭材料催化CO 2 固定制环状碳酸酯

发布时间：2025-05-13 01:09

　　二氧化碳（CO₂）既是空气中常见的温室气体,也是地球上重要的碳资源之一,其捕集和转化受到广泛的关注,使用化学方法将二氧化碳转化为高附加值的化工产品既可以降低污染又可以创造一定的经济价值。二氧化碳与环氧丙烷环加成反应可以有效的固定二氧化碳又符合绿色化学的要求,而开发合适的催化剂成为了研究的热点。目前用于该反应的催化剂种类较多,然而大部分催化剂在使用中会出现回收再利用率较低,重金属污染等问题。炭材料是催化剂中最有前景的催化剂之一,炭材料具有良好的化学惰性在循环利用方面具有天然的优势,可调控的表面化学性质可以使其适应较多的催化反应。针对炭材料在环加成反应中的应用,本文进行了以下工作:（1）鉴于聚丙烯腈氮含量高,炭化后可以得到含N量较高的炭材料,同时氧化石墨烯（GO）是一种富含含氧官能团的二维炭材料,可以与聚丙烯复合制备形貌规整的含氮炭材料。实验采用GO作为基底在液相中与丙烯腈原位聚合,得到GO/聚丙烯腈复合物经过空气预氧化,炭化得到富氮的炭材料。通过改变炭化温度及活化方法,调节炭材料的N含量和孔结构参数,从而进一步研究N含量、N物种及孔结构的变化与催化活性之间的关系。实验...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 CO₂的研究概况
        1.1.1 CO₂的结构与性质
        1.1.2 CO₂资源的利用及意义
        1.1.3 CO₂利用中的绿色化学
    1.2 环状碳酸酯的研究现状
        1.2.1 环状碳酸酯的用途
        1.2.2 研究现状
    1.3 CO₂与环氧化合物环加成催化剂
        1.3.1 均相催化体系
        1.3.2 非均相催化剂
    1.4 杂原子掺杂炭材料
        1.4.1 氮原子掺杂
        1.4.2 硼原子掺杂
        1.4.3 硫原子掺杂
        1.4.4 其它原子掺杂
    1.5 选题依据
2 实验综述
    2.1 实验药品及实验仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 环加成反应的评价
        2.2.1 催化剂的评价装置
        2.2.2 产物分析方法
    2.3 催化剂的表征方法
3 富氮炭材料催化CO₂固定制环碳酸酯
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 富氮炭材料的合成
        3.2.2 低氮含量炭材料的制备
        3.2.3 CO₂与环氧丙烷环加成反应
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 富氮炭材料的表征分析
        3.3.2 富氮炭材料的催化性能测试
        3.3.4 催化剂的循环稳定性测试
    3.4 本章小结
4 富硼、氮炭材料催化CO₂转化合成环碳酸酯
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 富硼、氮炭材料的合成
        4.2.2 CO₂与环氧丙烷环加成反应
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 富硼、氮炭材料的表征分析
        4.3.2 富硼、氮炭材料的表征分析
        4.3.3 催化剂的循环稳定性能
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：4045508