导读:本文包含了同晶取代论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:锌孔雀石,定向同晶取代法,液相还原法,Cu-Zn协同作用
同晶取代论文文献综述
章敏[1]（2019）在《定向同晶取代法制备Cu/Zn/Al/Zr催化剂及其催化CO加氢合成甲醇的研究》一文中研究指出锌孔雀石(Cu,Zn)_2CO_3(OH)_2是合成气制甲醇反应中产生高活性Cu/ZnO催化剂的前驱体物相之一。锌孔雀石经热处理后能够形成CuO/ZnO固溶体,还原后Cu均匀镶嵌在ZnO晶格结构中,与ZnO产生强烈的协同作用,极大地增强了催化剂的反应活性与稳定性。因此,制备高活性、高稳定性Cu/ZnO催化剂的关键在于制备单一锌孔雀石前驱体物相。但传统共沉淀法制备前驱体的过程中由于同时存在多种离子,Cu~(2+)和Zn~(2+)离子间的沉淀取代存在竞争,取代反应的方向难以控制,制备的前驱体为混合物相,不利于催化剂性能的提升。课题组前期采用定向同晶取代法制备出纯(Cu,Zn)_2CO_3(OH)_2物相,并掺杂一定量的金属Al制备出高比表面积的Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂,极大地提高了催化剂的反应活性。然而,Al~(3+)掺杂后,前驱体的物相组成不再单一,出现了(Cu,Zn)_2CO_3(OH)_2和Cu_3Zn_3Al_2(OH)_(16)CO_3·4H_2O两种物相,且富Al的Cu_3Zn_3Al_2(OH)_(16)CO_3·4H_2O结构中包含大量的Zn-Al氧化物结构,易包裹CuO降低Cu物种的分散度,因此水滑石并不是目标高活性前驱体物相。本文采用定向同晶取代法制备了Zr掺杂(Cu,Zn)_2CO_3(OH)_2物相,且将液相还原法应用到催化剂制备过程中。通过调节助剂Zr掺杂量探究了助剂Zr对前驱体物相组成以及催化剂结构性能的影响,并通过改变还原剂NaBH_4的含量调控催化剂中铜物种的价态(Cu~+/Cu~0比),得出以下结论:(1)采用定向同晶取代法能够制备出原子级均匀分散的单一(Cu,Zn)_2CO_3(OH)_2物相。但若掺杂较高含量的Al时,部分(Cu,Zn)_2CO_3(OH)_2物相转化为Cu_3Zn_3Al_2(OH)_(16)CO_3·4H_2O。而掺杂Zr~(4+)可以有效抑制水滑石物相的生成,制备出纯的(Cu,Zn)_2CO_3(OH)_2前驱体物相。(2)掺杂Zr~(4+)后,为了保持体系的价态平衡,催化剂中形成了较多的阳离子空缺,将更多的Cu~+固溶在ZnO晶格结构中,形成Cu~0-Cu~+-O-Zn~(2+)/Al_2O_3-ZrO_2活性位点,极大地提高了催化剂的比表面。此外,Cu~0-Cu~+-O-Zn~(2+)/Al_2O_3-ZrO_2活性位点形成增强了Cu、Zn间的协同作用,提高了催化剂的反应活性。其中掺杂量为Zr/Al=30/100时,催化剂的甲醇时空收率最高,为476.0 g?kg_(Cu)~(-1)?h~(-1),约为传统共沉淀法制备催化剂的两倍。(3)催化剂的反应活性与活性物种Cu的价态密切相关,改变还原剂NaBH_4的含量能够直接调控铜物种的价态(Cu~+/Cu~0比)。当还原剂含量低于100/100时,催化剂中的Cu~(2+)主要被还原为Cu~+;而当还原剂含量高于100/100时,Cu~(2+)主要被还原为Cu~0。其中NaBH_4/Cu=100/100时,固溶在ZnO晶格中Cu~+含量最高,对应甲醇时空收率最高,为289.5 g?kg_(Cu)~(-1)?h~(-1)。(4)在液相还原过程中,(Cu,Zn)_2CO_3(OH)_2结构坍塌,被破坏为金属氧化铜,金属氧化铜易发生团聚降低了催化剂的比表面。随着还原剂NaBH_4含量的增加,催化剂中铜的有效比表面S_(Cu)降低,Cu、Zn间协同作用减弱,导致其催化活性较低。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
郑华艳,章敏,付华,张华成,李忠[2]（2019）在《同晶取代法制备Cu-Ni双金属催化剂及其催化CO加氢合成乙醇性能》一文中研究指出采用定向同晶取代法制备了一系列镍孔雀石前驱体的Cu-Ni双金属催化剂。考察了前驱体结构以及催化剂表面组成对催化剂催化性能的影响,并采用浆态床反应器对催化剂的CO加氢制乙醇性能进行评价。实验结果表明,采用定向同晶取代法可以制备出(Cu,Ni)_2CO_3(OH)_2纯物相,取代后的Ni~(2+)主要富集在前驱体(Cu,Ni)_2CO_3(OH)_2表面。焙烧后形成的(Cu_x,Ni_(1-x))O固溶体均匀地分散在CuO晶体结构中。还原后的催化剂中Cu、Ni相互均匀分散形成活性界面,促进了低碳醇的合成。其中,不连续分布的Ni活性位点阻止了碳链的进一步增长,从而提高了乙醇选择性。当Ni/Cu原料比为45∶100时,(Cu_x,Ni_(1-x))O固溶体与CuO之间有较强的相互作用,表现出最好的反应活性和乙醇选择性。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2019年01期）
付华[3]（2018）在《同晶取代制备Cu基双金属催化剂及其催化CO加氢合成乙醇的研究》一文中研究指出煤经合成气直接制备以乙醇为主的C_1~C_6低碳醇混合物,能够充分利用合成气中O原子,降低CO_2排放,原子利用率较合成烃类产品高;同时,乙醇用途广泛,不仅可直接作为车用燃料使用,还可用于制备高附加值精细化学品。目前,合成气制乙醇已成为煤化工领域研究的热点之一。合成气制乙醇反应机理复杂,包含多种基元反应,其中CO的解离吸附形成CH_x和CO非解离吸附插入形成C-C键是催化反应的必要步骤,因此我们选用Cu作为CO非解离吸附的活性位点,Co或Ni作为CO解离吸附的活性位点,制备Cu基双活性位催化剂。本文采用定向同晶取代法,分别用Co~(2+)和Ni~(2+)同晶取代碱式碳酸铜中的Cu~(2+),制备出具有原子层面相互分散的(Cu_(1-x),Co_x)_2CO_3(OH)_2和(Cu_(1-x),Ni_x)_2CO_3(OH)_2纯物相。由于“化学记忆”效应,纯物相前驱体焙烧得到的催化剂中Cu与Co/Ni分布均匀,双金属活性界面较多,协同作用较强。结合前驱体和催化剂的表征及其活性评价,研究单一物相Cu-金属碱式碳酸盐前驱体的微观结构,及其焙烧后催化剂中活性组分的化学环境、晶粒尺寸和分散状态,确定其催化合成气制乙醇的构效关系。主要得出以下结论:(1)采用同晶取代法可以制备出单一的(Cu,Co)_2CO_3(OH)_2和(Cu,Ni)_2CO_3(OH)_2物相,其中Co和Ni的最大取代量分别为0.43和0.34。取代后形成的(Cu,Co)_2CO_3(OH)_2和(Cu,Ni)_2CO_3(OH)_2均保持较好的孔雀石结构。Co~(2+)取代Cu~(2+)使Cu_2CO_3(OH)_2中MO_6八面体的J-T效应变弱,(Cu,Co)_2CO_3(OH)_2物相的晶胞体积随着Co取代量的增大逐渐减小。(2)Co在取代过程中,优先取代Cu_2CO_3(OH)_2表面的Cu~(2+)离子,形成(Cu,Co)_2CO_3(OH)_2前驱体,取代后的Co~(2+)离子主要富集在前驱体表面,且前驱体表面的Cu~(2+)离子和Co~(2+)离子均匀分布,焙烧后形成CuCo_2O_4混合尖晶石结构。与单一的CuO和Co_3O_4催化剂相比,CuCo双金属氧化物催化剂的还原温度显着降低,表明形成的CuCo_2O_4固溶体可以促进Co氧化物的还原。Ni在取代过程中,也是优先取代Cu_2CO_3(OH)_2表面的Cu~(2+)离子,形成(Cu,Ni)_2CO_3(OH)_2前驱体,取代后的Ni~(2+)离子也主要富集在前驱体表面,且表面的Cu~(2+)离子和Ni~(2+)离子均匀分布,前驱体焙烧过程中会形成(Cu_x,Ni_(1-x))O固溶体。(3)在浆态床中催化合成气制备低碳醇,270 ~oC、5.0 Mpa、原料气CO/H_2=1/2和质量空速为3000 mL/(g·h)的反应条件下,随着Co取代量的增加,催化剂的CO转化率逐渐增大,其中原料Co/Cu=200的催化剂的CO转化率最高达到85.6%,另外,乙醇在总醇中的选择性达到44.4%,且随着反应的进行乙醇的选择性几乎不变,而C_(3+)OH醇的选择性随反应的进行逐渐降低,主要是因为当原料Co/Cu=200/100时,催化剂表面主要为CuCo_2O_4固溶体和CuO物相,且CuCo_2O_4固溶体均匀分散在Cu O颗粒中,还原后形成的Co活性位均匀分散在Cu活性位中形成不连续的Co活性位阻止长碳链的产生,有利于乙醇的生成。CuNi催化剂的主要气相产物是CH_4,没有C_(2+)烃类产生,且CH_4的选择性随Ni取代量的增大而增大。随着Ni取代量的增加,催化剂的转化率逐渐下降,其中原料Ni/Cu=45催化剂的CO转化率最高为35.3%,主要是因为当原料Ni/Cu=45/100时,催化剂表面的CuO和(Cu_x,Ni_(1-x))O固溶体之间的协同作用最强,分散均匀,颗粒尺寸最小。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01）
韩林毅,王立平,李忠,郑华艳[4]（2018）在《载体对同晶取代法制备Cu/ZnO催化剂结构及催化性能的影响》一文中研究指出在同晶取代法制备CuO/ZnO催化剂前驱体(Cu,Zn)_2CO_3(OH)_2物相过程中,添加具有较高比表面积的AC、Al_2O_3、SBA-15、MCM-41、SiO_2等载体,制备出铜锌负载型催化剂,用于催化合成气制甲醇反应。采用XRD、AAS、BET、H_2-TPR、TEM等表征手段,研究载体对催化剂结构和性能的影响。结果表明,虽然负载型催化剂中Zn/(Cu+Zn)质量比和未负载的CuO-ZnO中的比例相近,但由于有部分Zn(NO_3)_2浸渍在载体孔道中,而没有取代Cu生成(Cu,Zn)_2CO_3(OH)_2,使负载型催化剂中Cu-Zn相互作用的活性位点减少,导致其催化活性低于未负载CuO-ZnO催化剂。CuO-ZnO/SBA-15中Zn取代Cu的量最大,CuO晶粒尺寸为最小的12.8nm,分散性较好,其催化合成甲醇时空收率达到最高值176.2g/(kg·h),但仍低于未负载CuO-ZnO的256.0g/(kg·h)。(本文来源于《天然气化工(C1化学与化工)》期刊2018年01期）
刘学,徐浩,蒋金刚,吴鹏[5]（2017）在《结构重排以及H_2TiF_6同晶取代制备孔结构调变的钛硅分子筛》一文中研究指出钛硅分子筛/H_2O_2催化体系具有高效、原子经济性高、绿色化等特点[1]。然而,传统钛硅分子筛的孔道尺寸一般较小,严重地限制了大分子底物的扩散,极大地降低了催化活性中心的利用率以及催化活性。因此,开发具有新型拓扑结构的大孔或超大孔的分子筛成为研究的热点。(本文来源于《第19届全国分子筛学术大会论文集——A会场：分子筛及多孔材料的制备新方法、新原理及新技术》期刊2017-10-24）
马桃桃[6]（2017）在《(salen)Sn配合物的合成与同晶取代法制备Sn-NaY及其催化环己酮Baeyer-Villiger氧化》一文中研究指出ε-己内酯是合成众多化工产品的重要有机中间体,有着非常广泛的用途。环己酮Baeyer-Villiger氧化反应是目前工业上生产ε-己内酯最有效、经济的方法。但工业上所使用的氧化剂过氧酸存在副产羧酸、高爆炸性、原子利用率低等缺点。而低浓度H_2O_2安全、廉价易得、活性氧含量高、副产物只有水、后处理简单,符合绿色化学的理念。从环境友好以及原子经济性的角度来说,采用H_2O_2代替传统的过氧酸作为氧化剂势在必行。然而H_2O_2氧化能力较弱以至于不能直接活化环己酮中的羰基,因此开发高效的催化剂成为以H_2O_2为氧化剂的环己酮Baeyer-Villiger氧化反应的研究重点。本论文首先以salenH_2为配体,SnCl_4和SnCl_2·2H_2O为锡源制备了(salen)SnCl_2和(salen)Sn(Ⅱ)配合物。采用FT-IR、UV-Vis和ICP-AES等手段对催化剂进行了表征。对制备过程中叁乙胺的加入对催化剂性能的影响以及配合物的稳定性进行考察。结果表明,配合物制备过程中加入叁乙胺可以除去配位过程中脱除的HCl,避免了HCl与底物环己酮作用生成副产物2-氯环己酮。(salen)Sn配合物具有良好的Lewis酸性,能有效地催化环己酮的Baeyer-Villiger反应,其中,(salen)Sn(Ⅱ)配合物对环己酮的转化率为25%,己内酯的选择性为50%。(salen)SnCl_2中的Cl原子会从配合物中溶脱与环己酮作用,造成产物选择性降低。配合物的性质不稳定,低浓度H_2O_2中的水以及其氧化性都会使配合物发生变质,因此,回收配合物的催化活性低于新鲜催化剂。本论文重点研究了同晶取代法后合成含Sn的NaY分子筛,主要包括两步:NaY分子筛的水热脱铝和Sn~(4+)的后负载。通过水热法从NaY沸石分子筛中脱去铝原子,留下一定量的硅羟基空位,再通过浸渍法或化学气相沉积法(CVD法)将Sn~(4+)引入分子筛骨架结构中,补充空位。液固相同晶取代法以脱铝NaY分子筛为载体,SnCl_4·5H_2O为锡源,通过浸渍法制备了Sn-NaY(DeAl),并考察了脱铝预处理和焙烧两个因素对Sn-NaY的结构和催化性能的影响。FT-IR、UV-vis、XRD、N_2物理吸附、ICP-AES、NH3-TPD、吡啶红外、激光拉曼等表征结果表明,对载体进行脱铝预处理有利于分子筛在催化剂制备过程中保持良好的骨架结构,焙烧有利于进入分子筛骨架中的Sn(Ⅳ)与硅羟基成键,从而形成有催化活性的四配位的Sn(Ⅳ),而空气氛围下焙烧容易产生骨架外SnO_2物种。Sn-NaY(DeAl)催化环己酮Baeyer-Villiger氧化结果表明,N_2氛围焙烧的同晶取代脱铝催化剂性能最好,环己酮的转化率可达44%,己内酯的选择性为62%。最后,选用无水SnCl_4为锡源,通过CVD法制备Sn/NaY(DeAl)。考虑到高温环境下容易生成骨架外SnO_2物种,利用0.1mol/L的稀HCl对催化剂进行酸洗。采用FT-IR、UV-vis、XRD、N_2物理吸附、ICP-AES、SEM、NH3-TPD、吡啶红外、XPS、~(29)Si MAS NMR等手段对酸洗前后的催化剂进行表征分析,结果表明CVD法负载金属Sn容易成产生骨架外SnO_2物种,利用酸洗很难将其完全除去,酸洗只能除去一小部分小颗粒的SnO_2。分子筛骨架中的四配位Sn(Ⅳ)会在酸性环境中部分溶脱,导致催化剂中的活性组分减少,而且溶脱的Sn物种还会形成B酸中心,与残余的SnO_2均会导致H_2O_2的无效分解和己内酯的水解,对反应有不利影响。另外,Sn/NaY(DeAl)中Sn含量虽然较低(1.71wt%),但对环己酮Baeyer-Villiger氧化反应表显出良好的催化活性,在H_2O_2过量的情况下,对环己酮的转化率为48%,己内酯的选择性为65%,TON数高达287。(本文来源于《湘潭大学》期刊2017-06-01）
孟继智,王雪枫,陈武超,高歌[7]（2016）在《气固相同晶取代法合成杂原子分子筛Bi-ZSM-5催化剂及其在乙炔氢氯化反应中的应用》一文中研究指出以ZSM-5为母体分子筛,Bi Cl3为杂原子前驱体,利用气固相同晶取代法制备杂原子分子筛Bi-ZSM-5催化剂,并将其用于乙炔氢氯化反应。在同晶置换过程中,通过对取代过程中载气(N2)流量、取代温度及取代时间进行考察,确定了气固相同晶取代的最佳反应条件:取代温度为600℃,取代时间为24 h,载气流量为10 m L/min。所制备的催化剂催化乙炔氢氯化反应时,在相同的的空速条件下,催化剂的初始活性明显高于工业汞催化剂。通过对催化剂进行XRD、TG、IR等一系列表征表明,经过同晶取代后部分Bi进入了分子筛骨架,且催化剂失活的原因是由于催化剂表面产生积炭掩盖了催化剂的活性位。(本文来源于《现代化工》期刊2016年05期）
文翠[8]（2016）在《基于密度泛函理论对SSZ-13分子筛同晶取代的研究》一文中研究指出规则排列孔道的多孔材料,由于其具有独特的孔隙结构和良好的酸性、吸附脱附性能和择形催化性能,从而被广泛应用于离子交换剂、吸附与分离剂以及催化剂。但是,纯硅的分子筛几乎没有催化活性,只有把杂原子引入到分子筛中,才可以为分子筛提供催化活性中心。另外,杂原子的引入可以在很大程度上提高分子筛材料的水热稳定性、丰富骨架的组成、产生新颖的分子筛结构、赋予其优良的催化性质以及优化电、磁学性质。因此,本课题旨在借助密度泛函理论,研究SSZ-13分子筛的杂原子同晶取代,所选杂原子包括叁价原子B、Al、Ga和Fe以及四价Ti原子,主要探讨杂原子取代之后SSZ-13分子筛结构、Lewis酸性和Bronsted酸性的变化情况,对进一步研究SSZ-13分子筛的性质有重要的意义。主要结论有以下几点:(1)叁价原子的半径与Si原子的半径差值越小,杂原子取代后的分子筛结构改变越小,且酸性增强的程度越小。Al原子和Na原子是合成SSZ-13分子筛的最佳原料选择。取代能表明,叁价阳离子进入SSZ-13分子筛由易到难依次为Al、Ga、B、Fe。杂原子取代后的分子筛Bronsted酸性强弱依次为:HAl-SSZ-13>HGa-SSZ-13≈HFe-SSZ-13>HB-SSZ-13,其Lewis酸性遵循以下规律:HGa-SSZ-13≈HFe-SSZ-13>HAl-SSZ-13>HB-SSZ-13。(2)水分子可以吸附在Ti-SSZ-13分子筛上,且以物理吸附为主。水分子在Ti-SSZ-13分子筛上可以进行解离吸附,且水解使得Ti-O-Si键断裂,水解之后可以形成叁种结构,其稳定性依次为Ti-OwH,Si-OH>Ti-2(OH)-Si>OwH-Ti-OH-Si且叁种结构中都存在两种Bronsted酸性位,其中桥位的OH的Bronsted酸性比水解出的OwH强。水解结构中OH的Bronsted酸性强弱依次为OwH-Ti-OH-Si>Ti-2(OH)-Si>Ti-OwH,Si-OH。(3)四价的骨架Ti原子可能被还原成叁价的Ti原子且形成HTi-SSZ-13分子筛,H2的吸附能比H原子的吸附能小,还原反应很容易发生。HTi-SSZ-13分子筛的Bronsted酸性和Lewis酸性都比Ti-SSZ-13分子筛的强。(本文来源于《太原理工大学》期刊2016-05-01）
郑华艳[9]（2015）在《定向同晶取代制备Cu/ZnO催化剂前驱体纯物相过程研究》一文中研究指出Cu/ZnO催化剂不仅可以应用于合成气合成甲醇,同时也可以用于合成乙醇和二甲醚、低温水汽变换以及甲醇裂解制氢等催化反应过程,是一类重要的工业催化剂。锌孔雀石(Cu,Zn)2(CO3)(OH)2和绿铜锌矿(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6是Cu/ZnO催化剂的前驱体中主要的活性物相。这两种物相经过热处理可形成CuO-ZnO固溶体,还原后Cu会镶嵌在ZnO晶格中,铜锌之间具有较强的相互作用,可以有效增强催化剂活性及稳定性。因此,制备高活性、长寿命Cu/ZnO催化剂的关键之一在于提高催化剂前驱体中(Cu,Zn)2(CO3)(OH)2和(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6的含量,使Cu-ZnO发挥最佳的协同作用。通过共沉淀法制备前驱体时,由于体系中同时存在Cu2+, Zn2+, CO32-, Off等离子,Cu2+和Zn2+的沉淀存在竞争,导致难以控制取代反应进行的方向,当Cu(或Zn)比例较低时,可以制备出单一的前驱体物相,但Cu(或Zn)含量较高时,其制备出的前驱体均为混合物相,同时可能含有碳酸盐、碱式硝酸盐等物相。因此,难以制备获得高取代比例的纯物相,也难以定量说明哪种物相焙烧后活性更好,同时还较难分析(Cu,Zn)2(CO3)(OH)2和(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6形成过程的晶相转变规律。本文主要采用定向同晶取代法分别制备了不同Cu/Zn比例的纯(Cu1-x,Znx)2(CO3)(OH)2和(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(CH)6物相,通过XRD、AAS、 TG-DTG、FTIR、UV-vis、SEM和TEM等表征手段对前驱体晶相的微观结构进行表征分析,同时采用密度泛函理论对不同含量的Zn/Cu掺杂Cu2(CO3)(OH)2/Zn5(CO3)2(OH)6体系的能量、结构及电子性质进行计算,研究了同晶取代制备(Cu1-x,Znx)2(CO3)(OH)2和(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6中Zn和Cu存在最大取代量的理论基础以及优先发生同晶取代的金属落位。同时,研究了两种纯物相热处理后CuO/ZnO催化剂的结构性质及其催化合成气浆态床合成甲醇性能的定量差异性。最后,在老化过程中引入微波辐射-同步冷却技术,研究了微波辐射对前驱体晶相转变和微观结构的影响。主要得出以下结论：(1)采用定向同晶取代法可以分别制备出不同Cu/Zn比例的纯Cu2(CO3)(OH)2和(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6物相。 其中,(Cu1-x,,Znx)2(CO3)(OH)2中Zn最大取代量可以达到x=0.50,远高于共沉淀法制备的Zn最大量x=0.27；而Zn5(CO3)2(OH)6中Cu取代量可以达到的最大量x=0.41,与共沉淀法制备的Cu最大量结果x=0.40相似。定向同晶取代法制备的两个纯物相的结构更接近于孔雀石和水锌矿结构,而与锌孔雀石和绿铜锌矿的矿物相结构存在差异。(2)Zn2-取代Cu2(CO3)(OH)2中的Cu2+同晶取代反应较容易进行,无需老化就可以基本完成,样品的晶体形状由片状转变为尺寸较均匀、较规整的辐射型针状体。而Cu2+取代Zn5(CO3)2(OH)6中的Zn2-速率较慢,需要老化一段时间才能完成,样品形状则逐渐由较规则的辐射型针状体转变为片状和球状的小颗粒。随着Zn或Cu的取代量增加,两种纯物相的晶粒尺寸均逐渐减小,热分解峰温则逐渐上升,DTG峰逐渐变宽泛,结构稳定性逐渐增强。同时,(Cu1-x,Znx)2(CO3)(OH)2中电负性较强的Zn2+的增加会使附近的OH和C032=的电子环境发生变化,导致部分O-H振动频率以及C-O反对称伸缩振动频率向高波数移动；而(CUx,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6中电负性较弱的Cu2+渐增加,会逐渐减弱O-H键的键能,使OH的伸缩振动频率向低波数方向移动。(3)当Zn/(Cu+Zn)≥30%时,(Cu,Zn)2(CO3)(OH)2和(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6两种物相在高温热处理过程中均存在足够的Zn去分散周围的Cu使其不易团聚,保持较小粒径,且形成CuO-ZnO固溶体,铜锌之间产生较强相互作用,表现出较好的催化合成甲醇性能。另外,(Cu1-x,Znx)2(CO3)(OH)2中Cu含量明显高于(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6的Cu含量,当Zn含量≥30%时,前者具有较高的Cu有效表面积和较多的CuO和ZnO接触界面,焙烧后催化合成甲醇收率：(Cu1-x,Znx)2(CO3)(OH2)>(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6。总之,对于定向同晶取代法制备的CuO/ZnO催化剂,要保证其具有高活性,催化剂中Cu/(Cu+Zn)比例必须保持在30%-70%范围内。(4)通过理论计算(Cu1-xZnx)2(CO3)(OH)2体系的形成能,发现x≤0.5时Zn全部优先取代Jahn-Teller变形程度较小的Cu2位,其形成能均较低,容易形成。而当x>0.5时,Zn开始占据变形程度大的Cul位,导致其形成能明显增大,大于同晶取代反应的推动力,从理论上解释了实验上定向同晶取代制备(Cu1-xZnx)2(CO3)(OH)2中Zn最高比例只能达到0.5。对(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6体系的形成能计算结果发现,掺杂比例x=0.4时体系形成能最低,晶体结构最稳定,与实验研究结果相一致。当x=O.1时Cu优先占据Jahn-Teller效应较为明显的Zn2位；当取代比例x=0.4时,Cu掺入Zn5(OH)6(CO3)2晶格中会同时占据Zn2和Zn3位,比例为1：1：2,验证了实验上(Cux,Zn1-x)5(CO3)(OH)2中Cu不止占据一种Zn位的研究结果。另外有趣的是,x=0.25时(Cu1-xZnx)2(CO3)(OH)2体系的形成能最低,是Zn掺杂Cu2(CO3)(OH)2较易形成的状态,这可能是采用共沉淀法制备(Cu1-xZnx)2(CO3)(OH)2中Zn的最大取代比例为x≈0.27的主要原因。(5)通过计算发现(Cu1-xZnx)2(CO3)(OH)2(x=1/8,2/8,3/8和4/8)和(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4和0.5)的晶体结构均没有发生显着的变形,依然近似保持了孔雀石和水锌矿的结构,与定向同晶取代法的实验结果相一致。计算获得M-O键共价性强弱顺序,(Cu,Zn)2(CO3)(OH)2:Zn-O>Cu-O>Cu1-O, (Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6:M3-O>M2-O>M1-O,键能大小：Zn-O>Cu-O。随着Zn取代量增加,Zn掺杂Cu2(CO3)(OH)2晶体的共价性逐渐增强,Zn对整体态密度的贡献也越大；随着Cu掺杂比例增加,M-O键的重迭布居数逐渐减小,(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6晶体的共价性逐渐减弱,逐渐由共价型晶体向离子型晶体转变。(6)通过微波辐射-同步冷却技术消除热效应影响后,发现微波辐射可以使取代反应速率加快,促进(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6晶粒的成长,抑制(Cu,Zn)2(CO3)(OH)2晶体成长,使其晶型更加稳定。(本文来源于《太原理工大学》期刊2015-05-01）
刘民,贾松岩,李常增,张安峰,宋春山[10]（2014）在《二次法(同晶取代)快速合成Sn-β沸石用于葡萄糖异构制果糖》一文中研究指出采用二次法快速合成了Sn-β沸石.该方法包含杂原子脱除和与SnCl_4的同晶取代两个步骤,合成时间从水热法的约40 d缩短为少于1 d,Sn含量更高.将该沸石用于水相催化葡萄糖异构化制果糖反应,详细考察了反应温度、时间、催化剂用量、溶剂以及卤盐添加物对反应性能的影响.在优化的反应条件下,果糖收率最高可达约43%.催化剂可以通过焙烧再生.(本文来源于《催化学报》期刊2014年05期）
同晶取代论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用定向同晶取代法制备了一系列镍孔雀石前驱体的Cu-Ni双金属催化剂。考察了前驱体结构以及催化剂表面组成对催化剂催化性能的影响,并采用浆态床反应器对催化剂的CO加氢制乙醇性能进行评价。实验结果表明,采用定向同晶取代法可以制备出(Cu,Ni)_2CO_3(OH)_2纯物相,取代后的Ni~(2+)主要富集在前驱体(Cu,Ni)_2CO_3(OH)_2表面。焙烧后形成的(Cu_x,Ni_(1-x))O固溶体均匀地分散在CuO晶体结构中。还原后的催化剂中Cu、Ni相互均匀分散形成活性界面,促进了低碳醇的合成。其中,不连续分布的Ni活性位点阻止了碳链的进一步增长,从而提高了乙醇选择性。当Ni/Cu原料比为45∶100时,(Cu_x,Ni_(1-x))O固溶体与CuO之间有较强的相互作用,表现出最好的反应活性和乙醇选择性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
同晶取代论文参考文献
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