| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-19页 |
| 第一章 前言 | 第19-61页 |
| ·高碳能源低碳化的学术基础—一碳化学 | 第19页 |
| ·一碳反应类型及其催化剂 | 第19-22页 |
| ·CH_4-CO_2重整制合成气 | 第20页 |
| ·F-T合成 | 第20-21页 |
| ·合成气制二甲醚 | 第21页 |
| ·Cu基催化剂上的一碳反应 | 第21-22页 |
| ·Cu基催化剂上重要一碳反应及其催化剂 | 第22-32页 |
| ·CO_2加氢合成甲醇 | 第22-25页 |
| ·合成气合成乙醇 | 第25-27页 |
| ·甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯 | 第27-29页 |
| ·CH_4-CO_2两步法合成乙酸 | 第29-31页 |
| ·Cu基催化剂上一碳反应研究现状总结 | 第31-32页 |
| ·调控催化剂催化性能的关键要素 | 第32-36页 |
| ·第二金属掺杂 | 第32-33页 |
| ·活性中心 | 第33-34页 |
| ·载体选择 | 第34-35页 |
| ·活性组分结构大小 | 第35-36页 |
| ·调控催化性能的实验研究存在的问题 | 第36-38页 |
| ·量子化学计算方法在催化剂结构与催化性能研究中的应用 | 第38-43页 |
| ·催化剂的结构、性质 | 第39-40页 |
| ·催化反应机理 | 第40-42页 |
| ·新型催化剂的筛选、改性、设计 | 第42-43页 |
| ·选题依据和研究方案 | 第43-47页 |
| ·选题依据 | 第43-44页 |
| ·研究思路及研究内容 | 第44-47页 |
| 本章参考文献 | 第47-61页 |
| 第二章 理论基础 | 第61-73页 |
| ·量子化学第一性原理计算 | 第62-65页 |
| ·Shrodinger方程 | 第62-63页 |
| ·三个基本近似 | 第63-65页 |
| ·从头算法(ab initio) | 第65页 |
| ·密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT) | 第65页 |
| ·DMol~3程序包的功能和特点 | 第65-66页 |
| ·过渡状态理论 | 第66-68页 |
| ·过渡状态和活性中间体 | 第66-67页 |
| ·反应决速步骤 | 第67-68页 |
| ·过渡态结构及计算 | 第68-69页 |
| ·过渡态结构 | 第68页 |
| ·Dmol~3程序包中过渡态计算方法 | 第68-69页 |
| ·固相体系计算中的平板模型和簇模型方法 | 第69-71页 |
| ·周期性平板模型方法 | 第70页 |
| ·簇模型方法 | 第70-71页 |
| 本章参考文献 | 第71-73页 |
| 第三章 CO_2加氢合成甲醇反应中Cu基催化剂的结构调变及催化性能调控 | 第73-137页 |
| ·引言 | 第73-75页 |
| ·计算方法及模型 | 第75-79页 |
| ·计算方法 | 第75-76页 |
| ·计算模型 | 第76-79页 |
| ·单金属Cu催化剂上CO_2加氢合成甲醇的反应机理 | 第79-90页 |
| ·单金属Cu催化剂上反应物种的稳定吸附构型 | 第79-81页 |
| ·单金属Cu催化剂上经HCOO中间体加氢生成甲醇 | 第81-85页 |
| ·单金属Cu催化剂上经CO中间体加氢生成甲醇 | 第85-87页 |
| ·单金属Cu催化剂上CO_2加氢合成甲醇反应机理的分析和比较 | 第87-89页 |
| ·单金属Cu催化剂上CO_2加氢合成甲醇反应的催化性能分析 | 第89-90页 |
| ·计算结果可靠性评价 | 第90页 |
| ·第二金属掺杂调变Cu基催化剂结构及催化性能调控研究 | 第90-107页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂上反应物种的稳定吸附构型 | 第91-95页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂上经HCOO中间体加氢生成甲醇 | 第95-103页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂上经CO中间体加氢生成甲醇 | 第103-106页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂对催化性能调控的分析和总结 | 第106-107页 |
| ·载体选择调变Cu基催化剂结构及催化性能调控研究 | 第107-123页 |
| ·金属Cu-载体γ-Al_2O_3相互作用 | 第108-109页 |
| ·干燥γ-Al_2O_3载体调变的Cu催化剂上CO_2加氢 | 第109-112页 |
| ·羟基化γ-Al_2O_3载体调变的Cu催化剂上CO_2加氢 | 第112-117页 |
| ·无载体选择的单金属Cu催化剂上CO_2加氢牛成HCOO和CO反应 | 第117-118页 |
| ·载体选择调变的负载型Cu/γ-Al_2O_3催化剂对催化性能的分析和总结 | 第118-120页 |
| ·计算结果可靠性评价 | 第120页 |
| ·第二金属掺杂调变负载型Cu基催化剂结构及催化性能调控研究 | 第120-123页 |
| ·载体选择及第二金属掺杂调变负载型Cu基催化剂对催化性能调控的总结 | 第123页 |
| ·活性组分结构大小调变Cu基催化剂结构及催化性能调控研究 | 第123-125页 |
| ·金属Cu活性组分结构大小对CO_2加氢催化性能的影响 | 第124页 |
| ·金属Pd和PdCu活性组分结构大小对CO_2加氢催化性能的影响 | 第124页 |
| ·活性组分结构大小调变Cu基催化剂结构及催化性能调控的分析和总结 | 第124-125页 |
| ·载体选择及第二金属掺杂对负载型Cu基催化剂的稳定性调控研究 | 第125页 |
| ·助剂在负载型Cu催化剂中的作用 | 第125-126页 |
| ·本章小结 | 第126-129页 |
| 本章参考文献 | 第129-137页 |
| 第四章 合成气合成乙醇反应中Cu基催化剂的结构调变和性能调控 | 第137-177页 |
| ·引言 | 第137-139页 |
| ·计算方法及模型 | 第139-140页 |
| ·计算方法 | 第139页 |
| ·计算模型 | 第139-140页 |
| ·单金属Cu催化剂上合成气合成乙醇的反应机理 | 第140-152页 |
| ·单金属Cu催化剂上反应物种的稳定吸附构型 | 第140-142页 |
| ·单金属Cu催化剂上CO加氢生成C_1含氧中间体与CH_x物种 | 第142-147页 |
| ·单金属Cu催化剂上CO插入CH_3生成C_2含氧中间体及乙醇 | 第147-151页 |
| ·单金属Cu催化剂上合成气合成乙醇的分析和总结 | 第151-152页 |
| ·第二金属掺杂调变Cu基催化剂及催化性能调控研究 | 第152-163页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂上反应物种的稳定吸附构型 | 第153-155页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂上C_1含氧中间体与CH_x物种生成 | 第155-159页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂上C_2含氧中间体与乙醇生成 | 第159-162页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂对催化性能调控的分析和总结 | 第162-163页 |
| ·计算结果可靠性评价 | 第163页 |
| ·设计并提出甲烷-合成气合成乙醇的反应路线 | 第163-165页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂上甲烷-合成气合成乙醇催化性能 | 第165-172页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂上生成乙醇反应机理 | 第166-169页 |
| ·单金属Cu催化剂上合成乙醇反应机理 | 第169-170页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂对催化性能调控的分析和总结 | 第170-172页 |
| ·本章小结 | 第172-174页 |
| 本章参考文献 | 第174-177页 |
| 第五章 甲醇氧化羰基化合成DMC反应中Cu基催化剂的结构调变及催化性能调控 | 第177-221页 |
| ·引言 | 第177-178页 |
| ·CuCl催化剂上合成DMC反应的催化性能研究 | 第178-185页 |
| ·计算方法及模型 | 第178-179页 |
| ·计算方法及模型可靠性评价 | 第179页 |
| ·CuCl催化剂上反应物种的稳定吸附构型 | 第179-181页 |
| ·提出甲醇氧化羰基化合成DMC反应机理 | 第181-182页 |
| ·CuCl催化剂上合成DMC反应机理研究 | 第182-184页 |
| ·CuCl催化剂上合成DMC反应催化性能分析和总结 | 第184-185页 |
| ·载体选择调变CuCl催化剂结构及催化性能调控研究 | 第185-192页 |
| ·计算方法和模型 | 第185-187页 |
| ·Ti_(bulk)Si_4Si_6和Ti_(suf)(OH)Si_3Si_6构型及计算方法和模型可靠性验证 | 第187页 |
| ·Cu/Cl与Ti/Si的相互作用 | 第187-189页 |
| ·Cu与O的相互作用 | 第189-191页 |
| ·载体选择调变CuCl/SiO_2-TiO_2催化剂对催化性能调控的分析和总结 | 第191-192页 |
| ·配位原子置换调变的无氯Cu_2O催化剂及催化性能调控研究 | 第192-199页 |
| ·计算方法和模型 | 第193页 |
| ·Cu_2O催化剂上反应物种的稳定吸附构型 | 第193-194页 |
| ·Cu_2O催化剂上合成DMC反应机理研究 | 第194-198页 |
| ·Cu_2O和CuCl催化剂上合成DMC反应的催化性能比较 | 第198-199页 |
| ·载体选择调变的无氯Cu/Y催化剂及催化性能调控研究 | 第199-210页 |
| ·计算方法和模型 | 第199-200页 |
| ·不同Si/Al比的载体选择调变的Cu/Y催化剂稳定结构 | 第200-206页 |
| ·不同Si/Al比载体选择调变的Cu/Y催化剂对合成DMC反应的催化性能调控 | 第206-210页 |
| ·计算结果可靠性评价 | 第210页 |
| ·DMC反应中Cu基催化剂结构调变及催化性能调控的分析和总结 | 第210-211页 |
| ·本章小结 | 第211-213页 |
| 本章参考文献 | 第213-221页 |
| 第六章 CH_4-CO_2两步法合成乙酸反应中Cu基催化剂的结构调变及催化性能调控 | 第221-247页 |
| ·引言 | 第221页 |
| ·第二金属掺杂调变的Cu基催化剂上合成乙酸反应的热力学研究 | 第221-230页 |
| ·计算方法及模型 | 第222-223页 |
| ·计算模型和方法的可靠性验证 | 第223页 |
| ·CH_x(x=0～3)和H在单金属Cu和Co催化剂上的吸附构型和吸附能 | 第223-224页 |
| ·单金属Cu催化剂上两步法合成乙酸反应的热力学 | 第224-225页 |
| ·单金属Co催化剂上两步法合成乙酸反应的热力学 | 第225-227页 |
| ·CoCu双金属催化剂上两步法合成乙酸反应的热力学 | 第227页 |
| ·CoCu双金属催化剂上两步法合成乙酸中Cu和Co金属之间的CH_x溢流 | 第227-229页 |
| ·CoCu双金属催化剂实现共同反应温度下两步法合成乙酸的总结 | 第229-230页 |
| ·第二金属调变的Cu基催化剂上合成乙酸反应的动力学研究 | 第230-242页 |
| ·计算方法及模型 | 第230-231页 |
| ·计算模型和方法的可靠性验证 | 第231-232页 |
| ·单金属Co催化剂上CH_4解离 | 第232-233页 |
| ·单金属Cu催化剂上CH_4解离 | 第233-235页 |
| ·CoCu双金属催化剂中Co和Cu的作用以及反应中CH_x的主要形态 | 第235页 |
| ·CoCu双金属催化剂上两步法合成乙酸的反应机理 | 第235-242页 |
| ·两步法反应中Cu基催化剂结构调变及催化性能调控的总结 | 第242-243页 |
| ·本章小结 | 第243-244页 |
| 本章参考文献 | 第244-247页 |
| 第七章 总结 | 第247-255页 |
| ·主要结论 | 第247-252页 |
| ·主要创新点 | 第252页 |
| ·不足之处及后续工作建议 | 第252-255页 |
| 致谢 | 第255-257页 |
| 作者简介 | 第257-258页 |
| 攻读学位期间的主要成果 | 第258-262页 |
