三维石墨烯负载镍钴催化剂的制备及在临汾褐煤电催化还原中的应用

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1 绪论

1.1 课题背景

1.2.1 煤的电解加氢液化概述

1.2.2 煤的电化学氧化裂解

1.2.3 煤的电化学还原氢化

1.2.4 煤模型化合物的电化学还原

1.2.5 煤及其模型化合物的电化学还原机理研究

1.3 煤的预处理与电催化剂的选择

1.3.1 煤的预处理

1.3.2 催化剂的选择与制备

1.3.3 催化剂载体的选择

1.4.1 研究意义

1.4.2 研究内容

2 实验部分

2.1 药品与试剂

2.2.1 GO 的制备

2.2.2 3D Ni-Co/G的制备

2.2.3 3D M-N/G（M=Fe、Co、Ni）的制备

2.2.4 催化剂制备的技术路线

2.2.5 催化剂表征

2.3 煤的预处理

2.3.1 IL的合成

2.3.2 IL对煤的预处理

2.4.1 煤模型化合物的电催化还原

2.4.2 煤的电解实验

3 催化剂表征结果

3.1 GO和 RGO的表征

3.2 3D Ni-Co/G的表征

3.2.1 XRD

3.2.2 SEM

3.2.3 高分辨 TEM（HRTEM）-EDS

3.2.4 BET

3.3 本章小结

4 IL对煤的溶解溶胀性能研究

4.1.1 不同IL 对煤的溶胀

4.1.2 溶胀预处理对褐煤微观形貌的影响

4.1.3 溶胀预处理对褐煤结构中官能团的影响

4.1.4 溶胀预处理对褐煤元素组成的影响

4.1.5 预处理对 IL的影响

4.1.6 溶胀预处理对褐煤电解性能的影响

4.2本章小结

5 煤相关模型化合物的电催化还原

5.1 1-乙酰萘在 3D Ni-Co/G上的电还原

5.1.1 电极材料

5.1.2 反应物起始浓度

5.1.3 温度对反应的影响

5.1.4 溶剂

5.1.5 扫描速率

5.1.6 催化剂的稳定性研究

5.1.7 催化剂的普适性研究

5.1.8 1-乙酰萘在 DMF中的电还原机理研究

5.1.9 1-乙酰萘在 IL中的电还原研究

5.2 二苄醚在 3D Ni-Co/G上的电还原

5.2.1 二苄醚电还原产物的 HPLC分析

5.2.2 电化学还原产物的 GC/MS分析

5.2.3 3D Ni-Co/G催化剂的活性评估

5.2.4 二苄醚电还原的反应途径

5.2.5 催化剂稳定性评估

5.3 蒽在 3D Ni-Co/G上的电化学氢化

5.3.1 蒽电化学加氢的电解液组成研究

5.3.2 蒽电化学加氢的过程研究

5.4 本章小结

6 临汾褐煤的电催化还原

6.1.1 3D Ni-Co/G对煤电解还原的催化性能研究

6.1.2 阴极电位对煤电还原影响

6.1.3 温度对煤电还原的影响

6.2 3D Ni-Co/G催化的煤电解还原产物分析

6.2.1 煤电解还原产物的分离与鉴定

6.2.2 液体产物分析

6.2.3 固体产物分析

6.3 煤电解还原机理分析

6.4 本章小结

7 结论与创新点

7.1 结论

7.2 创新点

参考文献

附录

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