Au(Cu)Co3O4催化材料的合成及乙烯完全氧化過(guò)程的研究的開(kāi)題報(bào)告

Au(Cu)Co3O4催化材料的合成及乙烯完全氧化過(guò)程的研究的開(kāi)題報(bào)告題目：Au（Cu）Co3O4催化材料的合成及乙烯完全氧化過(guò)程的研究一、選題背景隨著工業(yè)化程度的不斷提高，有機(jī)污染物排放量也不斷增加，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，加強(qiáng)有機(jī)污染物的處理和減排成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題之一。氣相催化氧化是一種高效、環(huán)保、節(jié)能的有機(jī)廢氣處理方法，已經(jīng)成為了有機(jī)廢氣處理的主要手段。在氣相催化氧化過(guò)程中，催化劑起到了重要的作用。目前，針對(duì)不同有機(jī)廢氣成分的催化劑研究正逐漸興起。二、選題意義Au（Cu）Co3O4催化劑具有良好的催化性能，能夠有效地催化有機(jī)廢氣的氧化反應(yīng)。此外，該催化劑的特殊表面結(jié)構(gòu)和成分對(duì)催化性能也有較大的影響。因此，本課題選取該催化劑為研究對(duì)象，旨在深入探究Au（Cu）Co3O4催化劑的合成方法及其在乙烯完全氧化過(guò)程中的催化性能，為有機(jī)污染物處理提供理論支持和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。三、研究?jī)?nèi)容1.合成Au（Cu）Co3O4催化劑：通過(guò)溶膠-凝膠法，制備出具有特殊表面結(jié)構(gòu)和成分的Au（Cu）Co3O4催化劑。2.乙烯氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)：通過(guò)乙烯和氧氣在一定的反應(yīng)條件下進(jìn)行氧化反應(yīng)，觀察Au（Cu）Co3O4催化劑對(duì)乙烯氧化反應(yīng)的催化活性。3.催化反應(yīng)機(jī)理研究：通過(guò)表征手段，如XRD、XPS、TEM等，探究Au（Cu）Co3O4催化劑的表面結(jié)構(gòu)和成分對(duì)催化性能的影響，分析催化反應(yīng)的機(jī)理。四、研究方法1.溶膠-凝膠法合成催化劑：采用溶膠-凝膠法合成Au（Cu）Co3O4催化劑，并通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）、等離子體發(fā)射光譜儀（ICP）等手段對(duì)合成的催化劑進(jìn)行表征。2.催化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)：采用恒流型固定床反應(yīng)器，在一定反應(yīng)條件下，對(duì)乙烯氣體進(jìn)行氧化反應(yīng)，并對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分析，研究Au（Cu）Co3O4催化劑的催化活性。3.表面結(jié)構(gòu)和成分表征：通過(guò)XRD、XPS、TEM等表征手段，探究Au（Cu）Co3O4催化劑的表面結(jié)構(gòu)和成分，分析催化反應(yīng)機(jī)理。五、預(yù)期成果1.成功合成出具有特殊表面結(jié)構(gòu)和成分的Au（Cu）Co3O4催化劑。2.研究得到Au（Cu）Co3O4催化劑對(duì)乙烯氧化反應(yīng)的催化性能。3.探究Au（Cu）Co3O4催化劑的表面結(jié)構(gòu)和成分對(duì)催化性能的影響。4.分析催化反應(yīng)的機(jī)理。六、研究計(jì)劃1.第一年：學(xué)習(xí)Au（Cu）Co3O4催化劑的制備方法并進(jìn)行優(yōu)化；進(jìn)行催化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)；熟悉表征手段（XRD、XPS、TEM）。2.第二年：進(jìn)行催化劑表面結(jié)構(gòu)和成分的表征工作；繼續(xù)催化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。3.第三年：分析催化反應(yīng)機(jī)理，撰寫(xiě)研究成果論文。七、研究難點(diǎn)1.合成Au（Cu）Co3O4催化劑過(guò)程中的條件優(yōu)化。2.催化反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)條件的控制。3.催化反應(yīng)機(jī)理的分析。八、參考文獻(xiàn)1.Zhang,J.;Chen,C.;Wu,K.P.;Qi,J.Y.;Ma,J.M.;Wang,Y.L.ACSCatal.2016,6,3035.2.Wang,H.Y.;Zhou,Y.F.;Wang,R.J.;Lou,