摘要 | 第4-7页 |
ABSTRACT | 第7-9页 |
第一章绪论 | 第13-24页 |
1.1 引言 | 第13页 |
1.2 CO_2捕获与转化 | 第13-15页 |
1.2.1 CO_2捕获与封存 | 第13页 |
1.2.2 CO_2转化技术 | 第13-15页 |
1.2.2.1 光催化还原技术 | 第13-14页 |
1.2.2.2 电催化还原技术 | 第14-15页 |
1.3 CO_2电催化还原阴极催化剂 | 第15-18页 |
1.3.1 金属单质 | 第16页 |
1.3.2 金属合金 | 第16页 |
1.3.3 掺杂材料 | 第16-17页 |
1.3.4 金属氧化物复合材料 | 第17-18页 |
1.4 电解质溶液种类 | 第18-20页 |
1.4.1 水溶性电解质溶液 | 第18页 |
1.4.2 非水溶性电解质溶液 | 第18-19页 |
1.4.3 固体聚合物电解质 | 第19-20页 |
1.5 CO_2电化学还原反应器 | 第20-22页 |
1.5.1 改进的H型电解槽 | 第20-21页 |
1.5.2 二氧化碳膜电极反应器 | 第21-22页 |
1.6 本课题的意义、研究内容和创新点 | 第22-24页 |
1.6.1 本课题的意义 | 第22页 |
1.6.2 本课题研究内容 | 第22-23页 |
1.6.3 本课题创新点 | 第23-24页 |
第二章 实验试剂与仪器设备及研究方法 | 第24-30页 |
2.1 实验试剂和仪器设备 | 第24-25页 |
2.1.1 实验试剂 | 第24-25页 |
2.1.2 实验仪器设备 | 第25页 |
2.2 催化剂、电极以及膜电极的制备 | 第25-26页 |
2.2.1 催化剂的制备 | 第25页 |
2.2.2 复合工作电极的制备 | 第25-26页 |
2.2.3 膜电极的制备 | 第26页 |
2.3 CO_2电催化还原反应装置 | 第26-27页 |
2.3.1 H型电解槽 | 第26-27页 |
2.3.2 膜电极反应器 | 第27页 |
2.4 催化剂的电化学性能表征及物理表征 | 第27-29页 |
2.4.1 循环伏安法(CV) | 第27页 |
2.4.2 电流时间曲线测试(i-t curve) | 第27-28页 |
2.4.3 X-射线衍射(XRD) | 第28页 |
2.4.4 扫描电子显微镜(SEM) | 第28页 |
2.4.5 投射电子显微镜(TEM) | 第28页 |
2.4.6 X-射线能谱分析(XPS) | 第28-29页 |
2.5 产物甲酸的测试 | 第29-30页 |
第三章 SnO_x(SnO/SnO_2)纳米催化剂对CO_2电化学还原性能的研究 | 第30-49页 |
3.1 引言 | 第30页 |
3.2 SnO_x(SnO/SnO_2)纳米催化剂的制备 | 第30-31页 |
3.3 SnO_x(SnO/SnO_2)纳米催化剂电化学性能分析 | 第31-35页 |
3.4 SnO_x(SnO/SnO_2)纳米催化剂物理光谱表征 | 第35-41页 |
3.4.1 SEM分析 | 第35-37页 |
3.4.2 TEM分析 | 第37-38页 |
3.4.3 XRD分析 | 第38-39页 |
3.4.4 XPS分析 | 第39-41页 |
3.5 SnO_x(SnO/SnO_2)纳米催化剂的选择性及稳定性分析 | 第41-48页 |
3.5.1 恒电位电解i-t曲线分析 | 第41-42页 |
3.5.2 法拉第效率及选择性分析 | 第42-44页 |
3.5.3 电解电位对法拉第效率的影响 | 第44-46页 |
3.5.4 稳定性测试分析 | 第46-48页 |
3.6 本章小结 | 第48-49页 |
第四章 不同反应溶剂及其PVP掺杂的SnO_x纳米催化剂对CO_2电化学还原性能的研究 | 第49-59页 |
4.1 引言 | 第49页 |
4.2 不同溶剂(V_(乙醇):V_水) 比制备的SnO_x催化剂对CO_2电催化还原性能的影响 | 第49-54页 |
4.2.1 不同溶剂(V_(乙醇):V_水) 比的SnO_x纳米催化剂的制备 | 第49页 |
4.2.2 不同溶剂(V_(乙醇):V_水) 比制备的SnO_x催化剂对CO_2电催化还原性能的影响 | 第49-51页 |
4.2.3 恒电位电解i-t曲线分析 | 第51-52页 |
4.2.4 法拉第效率及选择性分析 | 第52-54页 |
4.3 掺杂PVP的SnO_x催化剂对CO_2电催化还原性能的影响 | 第54-58页 |
4.3.1 掺杂PVP的SnO_(x+PVP)催化剂的制备 | 第54页 |
4.3.2 掺杂PVP的SnO_x催化剂对CO_2电催化还原性能的影响 | 第54-56页 |
4.3.3 恒电位电解i-t曲线分析 | 第56页 |
4.3.4 法拉第效率及选择性分析 | 第56-58页 |
4.4 本章小结 | 第58-59页 |
第五章 酸/碱离子交换膜及膜电极对CO_2电化学还原性能的研究 | 第59-69页 |
5.1 引言 | 第59页 |
5.2 酸/碱性离子交换膜对CO_2电催化还原的影响 | 第59-65页 |
5.2.1 酸/碱离子交换膜膜的预处理 | 第59-60页 |
5.2.2 酸/碱离子交换膜对CO_2电化学还原成甲酸的反应机理的影响 | 第60-61页 |
5.2.3 酸/碱离子交换膜对CO_2电催化还原性能的影响 | 第61-62页 |
5.2.4 恒电位电解i-t曲线 | 第62-63页 |
5.2.5 法拉第效率及选择性分析 | 第63-65页 |
5.3 反应装置(H型电解槽/膜反应器)对CO_2电催化还原的影响 | 第65-68页 |
5.3.1 H型电解槽/膜反应器对CO_2电催化还原性能的影响 | 第65-66页 |
5.3.2 恒电位电解i-t曲线 | 第66-67页 |
5.3.3 法拉第效率及选择性分析 | 第67-68页 |
5.4 本章小结 | 第68-69页 |
第六章 结论与展望 | 第69-72页 |
6.1 结论 | 第69-70页 |
6.2 展望 | 第70-72页 |
参考文献 | 第72-80页 |
攻读硕士学位期间的主要科研成果 | 第80-82页 |
致谢 | 第82页 |