2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、傳統(tǒng)的Haber-Bosch氨合成法存在著成本高、能耗大、環(huán)境污染嚴重等缺陷,而電化學法合成氨是一種有希望替代Haber-Bosch法的新方法,具有能夠克服合成氨可逆反應的熱力學限制、實現(xiàn)常壓合成氨等優(yōu)勢,且隨著電化學合成氨研究的不斷開展,未來有可能實現(xiàn)直接由空氣和水常溫常壓合成氨。電化學合成氨領域中以固體質(zhì)子導體作電解質(zhì)的體系研究的最為廣泛。本論文中,以 Nafion膜固體質(zhì)子導體作電解質(zhì),進行了常溫常壓電化學合成氨研究。
  

2、分別采用H+型Nafion膜和H+/NH4+型Nafion膜作電解質(zhì),研究了負載Pt/C的碳紙和空白碳紙兩種陰極上電化學合成氨的效果以及Nafion膜中NH4+的作用。結(jié)果表明,在0.2~2.0 V研究電壓的整體范圍內(nèi),兩種陰極上均能在常溫常壓下實現(xiàn)電化學氨合成。以H+型Nafion膜作電解質(zhì)時,電化學合成的NH3會與膜中的H+結(jié)合。以H+/NH4+型Nafion膜作電解質(zhì)時,在上述兩種陰極上電化學合成的NH3量均相應較H+型Nafio

3、n膜作電解質(zhì)時的高,顯示NH4+能夠促進N2的電化學還原。以H+型Nafion膜和H+/NH4+型Nafion膜分別作電解質(zhì),空白碳紙作陰極時,電化學合成的NH3量均相應能達到負載Pt/C的碳紙作陰極時的水平,這也意味著Pt/C不是一種合適的催化N2電化學還原的催化劑。通過研究Pt/C催化劑的退化速率發(fā)現(xiàn),Pt/C催化劑在一定電壓下電解一段時間后活性會降低,而升高電壓會讓催化劑恢復一定的活性。
  為了探索新的電化學合成氨催化劑,

4、采用一步煅燒二氰二胺的方法制備了石墨型氮化碳(g-C3N4),并將Pt納米顆粒沉積在g-C3N4上制備了Pt/g-C3N4。采用 XRD、SEM、TEM以及 XPS表征和分析了所得催化劑的晶體結(jié)構(gòu),表面微觀形貌和表面元素組成。以負載Pt/g-C3N4的碳紙和負載g-C3N4的碳紙分別作陰極,并比較了它們與負載 Pt/C的碳紙和空白碳紙作陰極時的催化性能。
  結(jié)果表明,在整個研究電壓范圍內(nèi),盡管C負載的Pt催化劑的催化性能基本與空

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