功能化酰胺型铱配合物催化CO2储放氢研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shpeipei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着人类生活所消耗的不可再生化石资源急剧增加,造成了大量温室气体的排放,主要是CO2的排放,造成环境污染加剧。寻找可再生的绿色能源是近年来能源发展方向的热点。氢气作为一种新兴的绿色能源,具有环保无污染、燃烧热值高等优点,受到广泛关注。但氢气在常温下为气体且易燃易爆,储存及运输较为困难。如何安全高效的实现氢气的储运,是当前氢能源发展和利用的关键。甲酸是一种非常具有前景的化学储氢材料,具有热力学稳定、常温下为液体、储氢密度较高(4.4 wt%)等特点;而且甲酸可以通过CO2氢化制备,具有较高的环境效益和良好的可再生性,成为当前储放氢领域的研究重点。本文设计并合成了一系列具有碱性侧坠的功能化酰胺型铱配合物,并应用于水相中催化CO2加氢还原制备甲酸及甲酸脱氢的两个过程,分别测试了各种配合物的催化活性,同时对反应条件和反应机理进行了探究。(1)设计并合成一系列酰胺配体及其铱配合物,并通过NMR等方法对配合物的结构进行表征。(2)测试了该系列酰胺型铱配合物催化CO2氢化反应的活性,并筛选出催化效果较好的催化剂,合成水溶性较好的水合物,发现催化剂的水溶性对其催化CO2氢化反应的活性影响不大。(3)测试了该系列酰胺型铱配合物催化甲酸脱氢反应的活性,并筛选出催化效果较好的催化剂,合成水溶性较好的水合物,发现其催化活性有较大提升。同时利用催化剂的水合物探索了pH值、催化反应温度、催化剂用量对催化剂活性的影响。通过综合比较,具有N-(4-羟苯基)吡啶甲酸酰胺配体的催化剂Cat7d活性最好,在60°C,pH=2.81,常压条件下,初始转化频率(TOF)达到73 269 h-1,在当前报道的高效催化剂中,催化活性位列前茅。(4)利用催化剂Cat7d对甲酸脱氢过程的反应机理进行了探究。检测到Ir-[H]中间体的生成,同时进行动力学同位素实验,发现催化剂Cat7d在不同pH条件下具有不同的速率决定步骤:当pH=1.84-2.81时,β-H消除为速率决定步骤;当pH>2.81时,H2的产生为速率决定步骤。并提出了可能的反应机理。本文合成了一系列新型酰胺类铱催化剂,CO2氢化效果一般,但具有较好的催化甲酸脱氢效果,并对反应机理进行了探究,为今后储放氢催化剂的结构设计提供了思路。
其他文献
贵金属纳米结构的局域表面等离激元共振(局限于贵金属纳米结构的电荷密度的集体振动)在光学和光电子学领域的研究中具有重要意义。该共振非辐射弛豫产生的热电子可以跃过金属
吴凡是新中国现实主义版画的代表性艺术家,他的水印木刻作品充分汲取中国传统文化精髓,以清新淡雅、含蓄委婉取胜,极具底蕴,富有诗意。探寻吴凡水印木刻艺术特色,将理论与实
二氧化碳(CO2)作为碳一家族中最为廉价、无毒且丰富的资源,将其有效的资源化利用并转化成具有高附加值的精细化学品,已成为广大学者的研究热点之一。众所周知,CO2是一种热力学
多目标跟踪(Multi-Object Tracking,MOT)旨在从视频或者连续的图像序列中得到多个感兴趣目标完整的运动轨迹。作为计算机视觉和模式识别领域的一个研究热点,MOT为后续的视频分析和理解提供了基础,在智能视频监控、无人车驾驶、人机交互、医学诊断、精准制导等诸多领域具有广泛的应用前景。虽然近年来多目标跟踪算法研究取得了很大的进展,但是受复杂的跟踪场景变化、频繁的遮挡、目标个数不确定性等
管理层盈利预测作为反映公司前景的前瞻性财务信息,对利益相关者进行决策具有重要的参考价值,因此长期受到广大投资者、债权人、监管机构的高度关注。良好且真实可靠的管理层盈利预测能传递企业健康发展的良好信息,从而增强投资者的信心,更好地维护资本市场的秩序。但近年来,我国资本市场频频出现上市公司业绩“变脸”的现象,不仅误导投资者决策,损害投资者利益,而且也破坏了制度的严肃性,扰乱了资本市场的秩序。在此背景下
作为贯彻恢复性司法理念的具体制度之一,认罪认罚从宽制度自2016年中共十八届四中全会提出的《中共中央关于全面推进依法治国若干重大问题的决定》通过之后,其在试点地区得到
大型矿用多级抢险排水泵主要用于矿山排水作业,此类型的泵与潜水电机之间一般采用刚性联轴器联接。实际使用中,抢险排水泵与高压潜水电机组成的泵机组潜在水面以下并呈卧式姿
在经济全球化的背景下,各国之间的经济活动变得更加频繁,除了货物的进出口贸易外,资金的流动也是各国经济往来的主要活动,外商直接投资是资金全球化流动的主要方式之一,它备受各国欢迎,尤其是发展中国家。因为他们认为外商投资项目不仅能为本国经济发展补充资金,而且它的溢出效应还能为东道国带来先进的技术和管理经验,从而带动本国经济的发展。为了吸引更多的外资流入,发展中国家对内改善投资环境,完善基础设施建设,对外
锤片粉碎机因结构简单、操作简便、生产效率高,目前得到了广泛的应用。锤片作为粉碎物料的关键部件,对粉碎机性能有直接影响,对锤片进行结构改进可以提高其粉碎性能。为此,本
骨架变换作为骨架提取的工具,其理论被广泛应用于图像编码、图像分解及图像重构等问题的研究中.关于骨架变换的研究,大多利用的是固定结构元的形态变换,且构建成分局限于内骨架.Xu J利用固定结构元的数学形态学方法建立了内、外骨架变换,并将内、外骨架变换综合运用于图像分解及重构问题,推广了以单一内骨架为成分的骨架变换理论.本文在Xu J利用固定结构元的数学形态学方法对内、外骨架变换问题研究的基础上,将空间