锰-钴纳米晶催化剂制备及其催化氧化甲苯研究的开题报告

锰—钴纳米晶催化剂制备及其催化氧化甲苯研究的开题报告【开题报告】一、选题背景与意义锰、钴纳米晶催化剂由于具有大比表面积、高催化活性和选择性、低温热稳定性等优点，是当前工业上广泛应用的一种新型催化材料。甲苯是一种重要的有机物，广泛应用于染料、涂料、合成树脂等领域。然而，由于其易引起环境污染，对甲苯的净化和降解成为了热点问题。研究锰、钴纳米晶催化剂对甲苯的催化氧化具有较大的应用潜力，因此本研究将针对锰、钴纳米晶催化剂的制备和甲苯的催化氧化研究展开。二、研究目的1.研究制备方法对锰、钴纳米晶催化剂性能的影响；2.探究锰、钴纳米晶催化剂对甲苯催化氧化反应中的催化活性和选择性；3.优化制备工艺，并深入探究锰、钴纳米晶催化剂的催化氧化机理。三、研究内容1.锰、钴纳米晶催化剂的制备方法：采用共沉淀法、溶胶-凝胶法等不同方法，对锰、钴纳米晶催化剂进行制备，并对催化剂的形貌、结构和催化性能进行表征；2.甲苯催化氧化反应：选用锰、钴纳米晶催化剂作为催化剂进行甲苯催化氧化，测试催化剂的催化活性和选择性，并研究反应条件对催化性能的影响；3.催化氧化机理：拟采用催化剂表征技术和反应动力学等实验方法，突破传统的观察性描述，深入探究催化机理。四、研究方法1.锰、钴纳米晶催化剂的制备：采用共沉淀法、溶胶-凝胶法等方法；2.催化剂性能表征：采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附等技术对催化剂进行表征；3.甲苯催化氧化反应：采用催化评价装置，通过在线进样-在线监测的方式对甲苯催化氧化反应进行研究；4.催化氧化机理：采用催化剂表征技术和反应动力学等实验方法，突破传统的观察性描述，深入探究催化机理。五、预期结果1.成功制备锰、钴纳米晶催化剂；2.研究锰、钴纳米晶催化剂对甲苯催化氧化反应的催化活性和选择性；3.探究反应条件对催化剂性能的影响；4.深入探究催化氧化机理。六、研究进度安排1.第一年：催化剂制备方法的研究及其性能表征；2.第二年：锰、钴纳米晶催化剂的催化氧化甲苯反应的研究；3.第三年：催化氧化机理的深入探究。七、参考文献1.Wang,L.Y.,Wang,L.F.,Wu,X.G.,&Zhang,J.L.(2012).SynergeticeffectofcobaltandmanganeseoxidessupportedonZrO2inthecatalyticcombustionoftoluene.Journalofhazardousmaterials,225,71-79.2.Wang,X.G.,Huang,X.Y.,Huang,Y.G.,Wang,Z.H.,Sun,Z.H.,&Chen,X.L.(2014).CatalyticoxidationoftolueneoverMn-Co/Al2O3catalysts:Theinfluenceofcalcinationconditions.AppliedCatalysisB:Environmental,152,343-351.3.Zhang,Y.M.,Liu,J.L.,&Li,Y.D.(2009).Catalyticoxidationofbenzeneandtolueneonceriummodifie