| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 前言 | 第13-15页 |
| 1.1 研究背景 | 第13-14页 |
| 1.2 研究内容 | 第14-15页 |
| 第2章 文献综述 | 第15-34页 |
| 2.1 研究意义 | 第15-16页 |
| 2.2 由合成气出发制取低碳烯烃的工艺 | 第16-19页 |
| 2.2.1 合成气经甲醇制低碳烯烃(MTO) | 第17-18页 |
| 2.2.2 合成气经二甲醚制低碳烯烃(DMTO) | 第18-19页 |
| 2.2.3 合成气经费托合成直接制取低碳烯烃(FTO) | 第19页 |
| 2.3 费托合成的反应机理研究 | 第19-23页 |
| 2.3.1 反应动力学与热力学 | 第20-21页 |
| 2.3.2 反应机理 | 第21-23页 |
| 2.4 密度泛函理论(DFT)研究进展 | 第23-25页 |
| 2.5 稳态同位素瞬变动力学分析(SSITKA)研究进展 | 第25-28页 |
| 2.6 催化剂的研究进展 | 第28-34页 |
| 2.6.1 活性组分 | 第28-29页 |
| 2.6.2 载体 | 第29-30页 |
| 2.6.3 助剂 | 第30-32页 |
| 2.6.4 新型催化剂的设计与发展 | 第32-34页 |
| 第3章 实验部分与计算方法 | 第34-43页 |
| 3.1 原料和试剂 | 第34-35页 |
| 3.2 催化剂表征 | 第35-37页 |
| 3.2.1 氢气程序升温还原(H_2-TPR) | 第35-36页 |
| 3.2.2 N_2物理吸附(N_2-BET) | 第36页 |
| 3.2.3 X射线衍射(XRD) | 第36页 |
| 3.2.4 X射线光电子能谱(XPS) | 第36页 |
| 3.2.5 电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES) | 第36页 |
| 3.2.6 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) | 第36页 |
| 3.2.7 透射电子显微镜(TEM)及能谱分析(EDS) | 第36-37页 |
| 3.2.8 拉曼光谱分析(Raman) | 第37页 |
| 3.3 催化性能测试 | 第37-39页 |
| 3.3.1 实验流程 | 第37-38页 |
| 3.3.2 产物分析方法 | 第38-39页 |
| 3.3.3 活性与选择性计算方法 | 第39页 |
| 3.4 DFT计算方法及模型 | 第39-40页 |
| 3.5 SSITKA实验部分 | 第40-43页 |
| 3.5.1 实验流程 | 第40-41页 |
| 3.5.2 分析方法 | 第41-43页 |
| 第4章 新型Fe/MnK-CNTs复合物纳米催化剂的可控制备与性能调控 | 第43-74页 |
| 4.1 前言 | 第43页 |
| 4.2 新型Fe基FTO催化剂的调控策略 | 第43-45页 |
| 4.3 实验部分 | 第45-46页 |
| 4.3.1 载体制备 | 第45-46页 |
| 4.3.2 催化剂制备 | 第46页 |
| 4.3.3 催化剂性能考评 | 第46页 |
| 4.4 MnK-CNTs载体的结构特性 | 第46-48页 |
| 4.5 Fe/MnK-CNTs催化剂的结构特性与催化性能 | 第48-56页 |
| 4.5.1 催化剂的结构特性 | 第48-52页 |
| 4.5.2 催化剂的FTO性能 | 第52-56页 |
| 4.6 焙烧温度对Fe/MnK-CNTs催化剂FTO性能的影响 | 第56-66页 |
| 4.6.1 催化剂制备 | 第56页 |
| 4.6.2 催化剂的结构特性 | 第56-60页 |
| 4.6.3 FTO性能 | 第60-62页 |
| 4.6.4 Fe/MnK-CNTs催化剂的碳化行为 | 第62-63页 |
| 4.6.5 Fe/MnK-CNTs催化剂的稳定性 | 第63-64页 |
| 4.6.6 反应条件对催化性能的影响 | 第64-66页 |
| 4.7 Mn负载量对Fe/MnK-CNTs催化剂FTO性能的影响 | 第66-72页 |
| 4.7.1 催化剂制备 | 第67页 |
| 4.7.2 催化剂的结构特性与FTO性能 | 第67-71页 |
| 4.7.3 碳化温度对催化性能的影响 | 第71-72页 |
| 4.8 本章小结 | 第72-74页 |
| 第5章 新型Fe-K基复合物纳米催化剂的结构调控与助剂效应 | 第74-92页 |
| 5.1 前言 | 第74页 |
| 5.2 新型Fe-K基催化剂的调控策略 | 第74-75页 |
| 5.3 实验部分 | 第75-76页 |
| 5.3.1 FeK-OX催化剂的制备 | 第75-76页 |
| 5.3.2 催化剂性能考评 | 第76页 |
| 5.4 FeK-OX催化剂的结构特性 | 第76-79页 |
| 5.5 FeK-OX催化剂的FTO性能 | 第79-81页 |
| 5.6 FeK-OX催化剂负载量对其FTO性能的影响 | 第81-86页 |
| 5.6.1 FeK-OX制备条件的影响 | 第81-82页 |
| 5.6.2 外加K助剂浓度的影响 | 第82-86页 |
| 5.7 催化剂的原位表征 | 第86-91页 |
| 5.7.1 环境透射电子显微镜(ETEM) | 第87-89页 |
| 5.7.2 近常压X射线光电子能谱(NAP-XPS) | 第89-91页 |
| 5.8 本章小结 | 第91-92页 |
| 第6章 基于DFT和SSITKA的Fe基催化剂费托反应机理探究 | 第92-119页 |
| 6.1 前言 | 第92页 |
| 6.2 Fe基催化剂上多组分SSITKA方法的建立 | 第92-98页 |
| 6.2.1 表面活性物种的原位测定 | 第92-95页 |
| 6.2.2 TOF的修正 | 第95-96页 |
| 6.2.3 同位素分布曲线的修正 | 第96-98页 |
| 6.3 基于DFT计算的机理探究 | 第98-102页 |
| 6.3.1 活化条件对物相的影响 | 第98-100页 |
| 6.3.2 χ-Fe_5C_2上的DFT计算 | 第100-101页 |
| 6.3.3 η-Fe_2C上的DFT计算 | 第101-102页 |
| 6.4 FTS反应的动力学分析 | 第102-108页 |
| 6.4.1 动力学实验 | 第102-103页 |
| 6.4.2 χ-Fe_5C_2上的反应速率表达 | 第103-106页 |
| 6.4.3 η-Fe_2C上的反应速率表达 | 第106-108页 |
| 6.5 基于SSITKA的机理探究 | 第108-116页 |
| 6.5.1 Fe基催化剂上的催化循环探究 | 第109-113页 |
| 6.5.2 烯烃和烷烃的生成 | 第113-116页 |
| 6.6 钾助剂的影响 | 第116-118页 |
| 6.7 本章小结 | 第118-119页 |
| 第7章 结论与展望 | 第119-122页 |
| 7.1 结论 | 第119-120页 |
| 7.2 创新点 | 第120-121页 |
| 7.3 展望 | 第121-122页 |
| 参考文献 | 第122-144页 |
| 致谢 | 第144-145页 |
| 附录 | 第145-146页 |
