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重油催化裂化论文答辩

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重油催化裂化论文答辩

一般来说,随着催化裂化原料干点的上升,原料中硫、氮化物、金属、沥青质等杂质的含量也随之上升。在渣油中这些有害杂质的含量更多。因此渣油等重油含有大分子烃类化合物,残炭值高。重金属和其它含硫、含氮污染物含量高。因而给裂化用催化剂、裂化技术、装置等增加了许多困难,由于渣油等重油催化裂化的经济效益显著,在减压原料中掺入渣油等重油,或将渣油等重油经预热后直接作为原料进行裂化,得到迅速发展。因此一种良好的重油催化裂化催化剂应具备以下性能:(1)良好的重油裂解性能;(2)抗Ni,V,Na,N等污染性能强;(3)焦炭选择性好;(4)良好的汽提性能;(5)水热稳定性高等。

目前,在石油产品中,作为汽车燃料的汽油和柴油的数量要占到一多半,而一般原油中含有的汽油、柴油这样的轻质馏分只有1/4左右,光是从数量上看就有很大差距,同时在质量上也达不到要求。

因而,人们便想方设法要把约占原油3/4的较重成分变成轻质燃料,以满足交通事业发展的需要。根据原油在350℃起就开始分解这个特点,20世纪初就有人开发了石油热裂化生产汽油的方法,并大规模工业化,基本满足了当时的需要。但是到了20世纪40年代,汽车数量激增,汽油机的工作条件越来越苛刻,热裂化汽油无论在数量上还是质量上都已经不能满足需要,此时一种称为催化裂化的新生产工艺便应运而生。自那时起,催化裂化迅速发展,逐渐成为生产汽油的主角,而热裂化则逐渐退出历史舞台,现在已几乎绝迹。

所谓催化裂化就是指在催化剂存在下进行裂化反应,与单纯的热裂化相比,它可以在较低的温度下、较短的时间内完成反应,大大提高了生产的效率和汽油的质量。其反应温度大体在500℃左右,反应时间只有几秒钟。催化裂化的原料比较广泛,最初主要用沸点范围为350~500℃的中间馏分为原料,现在大量采用重质原料(全部或部分掺入常压渣油或减压渣油),就是所谓重油催化裂化。催化裂化所用的催化剂现有许多品牌,但在本质上它们都是硅和铝的化合物,现在普遍采用的是一类称为Y型分子筛的固体酸催化材料,以分子筛为主要成分的裂化催化剂具有很高的催化活性、选择性及稳定性。

催化裂化装置示意图事物往往是一分为二的,在催化裂化过程中原料也是两极分化的:一方面是大分子变小,产生出人们所需要的轻质产物;另一方面,大分子还缩合成更大的分子,直至生成焦炭。这些焦炭沉积在催化剂上,会使催化剂的活性大大下降以致使它无法工作。只有通入空气把焦炭烧掉,对催化剂进行再生,使其活性得到恢复后,才能重复使用。在炼油厂里,这个过程是在一种叫做流化床的设备中完成的,像粉末一样的微球形催化剂周而复始地在反应器和再生器之间来回穿梭运动。在反应器中,随着反应的进行催化剂的表面会结上焦炭,其活性也就逐渐下降;随后结了焦的催化剂就进入再生器,在空气气流中使催化剂上的焦炭燃烧掉,这样便可使催化剂的活性得以恢复。而焦炭燃烧所放出的热量会被催化剂吸收,为它回到反应器中继续进行裂化反应创造条件,这样也就一举两得了。

催化裂化装置催化裂化汽油的产率大体在50%左右,它在我国车用汽油中的份额约占80%之多。催化裂化汽油基本可达到90号车用汽油的标准,但是从环保上更高的要求来看,其中烯烃的含量较高,硫含量一般也偏高,这是目前正在设法解决的问题。此外,催化裂化还产出25%~30%的柴油馏分,其质量较差,需要经过进一步处理后才能应用。

催化裂化在生成汽油、柴油等液体产物的同时,还生成以丙烷、丙烯、丁烷、丁烯为主要成分的气体产物。它们在不太高的压力下就可以变成液体,这就是常用作民用燃料的液化气。其实,把液化气当燃料烧掉是很可惜的。因为它们是极好的石油化工原料,可以用来制取聚丙烯和聚丙烯腈等许多十分重要的产品。近年来,还开发了一系列用催化裂化方法尽量多产气体烯烃的过程,成为除了高温裂解外另一条提供石油化工原料的重要渠道。

此外,还有一类也能把大分子变小,使重质的原料变轻的过程称为加氢裂化。这种方法是在高达100多个大气压(约10兆帕)的氢气下,经过加氢裂化催化剂的作用,可以生产出质地纯净的优质喷气飞机燃料、柴油以及石油化工的原料(轻油)。

你要的是人类的发展史,还只是我们国家的.

abstractDiesel vehicles are many large internal combustion engines and the main force, with power and fuel prices cheaper in China, is the largest oil consumption of products. Along with the people environmental protection consciousness, the enhancement of diesel oil products' quality, therefore our new 2000 diesel GB252-2000, the standard of the sulfur diesel, chroma, sediment, etcA higher request.This article mainly discusses the application of FS hydrogenation - complexation capture process refined oil catalytic cracking diesel oil. Raw material and fushun petrochemical companies from the production of catalytic cracking diesel (d), mix pure preparations for 55% of pure and FS01 0.2%fs complexometric capture. FS method after refining diesel fuel catalytic cracking diesel oil refining of high yield, 99.76% can reach. Alkaline nitrogen removal rate, reduce 72.5% tissue 44.1% rate, total insoluble, reduce to 0.7 mg / 100 ml. After the catalytic cracking diesel oil refining consists of water-soluble acid-base, Mercaptan from 21.5 muon g, sulfur is 0-1 drop g. g. g. - 1, speeds, After the refined oil catalytic cracking diesel oil, the chroma of the 1.3 oxidation stability total insoluble, 0.7 for mg / 100 ml, satisfy GB252-2000 quality standard.This paper designs an annual capacity of 200,000 tons of RFCC diesel hydrotreating process equipment, as well as the principle of selection of equipment, the main technical parameters, calculation and size. Experimental results show that this technique processing costs far less hydrotreating, is the ability to ascend without hydrogenation of the quality of diesel oil refinery effective ways.

渣油加氢催化剂毕业论文答辩

基本同意 心情9000模板选择OFFICE自带的就可以了选择清晰明快的,要给评委们愉快的感觉另外就是要字大,字少刚答辩完的感受呵呵

说个邮箱,我发你

麻烦 发一份

不需要模板。用电脑上自带的模板就行。重要的是内容。做的时候有这么几个注意事项:1.首页是 论文题目,指导教师,答辩人姓名,班级(如应用化学1班,要把自己专业写上)。2、内容是从你的论文上贴过来。注意不要贴的太多(因为答辩有时间限制。所以你最好拿一份文章的打印版。方便老师提问的时候能随时找到答案)3.如果是综述,首先介绍你为什么选了这个题目做论文,然后是方法对比,各种方法的优缺点。最后得出的结论,比如哪种方法最好。4、如果是实验,强调你这篇论文的实用性。然后介绍你的实验内容,得出的结论,如最佳反应条件控制等。5.模板图案不要太花哨,字体要加粗,清晰。字体颜色不要太多,最好别超过三种。总之一句话,像老师给你上课用的ppt一样。简单,清楚,一目了然,不花哨。6.ppt最后一页是致谢。

催化论文答辩2

本科生论文答辩没过就需要二辩。

二次答辩严不严与答辩的老师有关,有的老师严一点,有的老师不严。

二次答辩有过的,也有不过的,二辩过了就可以毕业,二辩不过就需要延迟毕业。

二辩注意事项:

1、克服紧张、不安、焦躁的情绪,自信自己一定可以顺利通过答辩。

2、注意自身修养,有礼有节。无论是听答辩教师提出问题,还是回答问题都要做到礼貌应对。

3、听明白题意,抓住问题的主旨,弄清答辩教师出题的目的和意图,充分理解问题的根本所在,再作答,以免出现答非所问的现象。

4、若对某一个问题确实没有搞清楚,要谦虚向教师请教。尽量争取教师的提示,巧妙应对。用积极的态度面对遇到的困难,努力思考做答,不应自暴自弃。

5、答辩时语速要快慢适中,不能过快或过慢。过快会让答辩小组成员难以听清楚,过慢会让答辩教师感觉答辩人对这个问题不熟悉。

6、对没有把握的观点和看法,不要在答辩中提及。

硕士研究生论文答辩详解

研究生在答辩的过程中,要思路清晰,前后过渡自然,先讲串联词,再翻幻灯片。

5.使用伏笔

巧妙运用伏笔,使报告结构严密、紧凑,可勾起专家和师生的好奇心。例如:“关于这个问题,我们要在后面一章进行详细介绍”,设计问题陷阱,引起大家的密切关注。

6.声音响亮

答辩过程中要声音响亮,语气肯定,使在场的所有人都能听得到。

同时可以增强胆量,使自己更富激情、富于感染力。

7.语速适中

研究生在进行论文答辩时说话速度往往越来越快,以致答辩专家和其他师生听不清楚,影响了毕业答辩成绩。故答辩者一定要注意在答辩过程中的话语速度,要有急有缓,有轻有重。

8.目光移动

论文答辩时应注意使目光时常瞟向答辩专家及会场上的老师和同学们,用目光与听众进行心灵交流,使听众对你的论题产生兴趣,使大家的思路跟着你的思路走。

9.体态辅助

论文答辩虽然以口语为主,但适当的体态辅助会使答辩效果更好。手势语言是体态语言的主要部分,恰当运用会显得自信、有力。

10.时间控制

硕士学位论文答辩时间一般在20~30分钟,博士学位论文答辩时间一般在40~50分钟,但应按每个单位具体的时间规定而定。对论文答辩要有时间控制,宁少勿多。这样,显得有准备,容易给答辩专家一个良好的印象。

11.人称使用

在学位论文答辩过程中必然涉及到人称使用问题,建议尽量多用第一人称“我”、“我们”,能用“我”时不用“我们”,这样会给专家们一个好的印象——答辩人确实做了不少工作!

四、回答提问时要注意的问题

研究生宣讲完学位论文后就要进入答辩提问环节,为了提高回答的质量和效果,研究生在进行论文答辩前就需要思考以下一些方面的问题:

(1)对选题意义的提问;

(2)对重要观点及概念的提问;

(3)对论文创新点的提问;

(4)对论文细节的提问;

(5)对论文数据来源的提问;

(6)对论文薄弱环节的提问;

(7)对自己所做具体工作的提问;

(8)对与课题相关的扩展性问题的提问。

针对以上问题,为了取得良好的答辩效果,在回答时需要注意以下几个细节:

1.听问题一定要注意力集中,没听清时要再问一遍,以免答非所问、把本来能回答的问题答错。

2.不要急于回答,要经过思考后再作回答,这样可使回答更有条理、更加深入和全面。

3.要认真领会专家的题意,针对问题的核心回答,宁少勿多。语言要简练,不要含混不清、模棱两可,不要过多地使用“大概”、“可能”、“也许”等词语。

4.有些问题不会回答是正常的,不一定影响评语。有时候专家看答辩者论文做的好,可能会问几个难度较大的问题,看答辩者是否有所考虑并与之进行深入交流,所以答辩者答不上来也是可能的,只需如实说明情况即可,不要不懂装懂,以免出现不必要的错误。

5.要尊重答辩专家,不要过分争辩。当自己的观点与答辩专家的观点相左时,既要尊重答辩专家,又要让答辩专家接受自己的观点,就得学会运用各种辩论的技巧,而不要过分争辩。

五、其它事项

1.要有自信心。克服紧张、不安、焦躁的情绪,想信自己一定可以顺利通过答辩。自卑的心理会使答辩大失水准,甚至由于胆怯而不能正常表达自己的想法,无法体现真实的能力和水平。

2.要有饱满的热情。要面带微笑、充分调动自己的积极性,把最佳的精神状态展示给大家。

3.要讲文明礼貌。开始时要向专家和同学们问好,答辩结束时要道谢,体现出良好的修养。无论是听答辩专家提问题,还是回答问题都要做到礼貌应对。

4.要注意仪态和风度。答辩者要仪容整洁、举止大方。如果能在最初的一、两分种内以良好的仪态和风度体现出良好的形象,就有了一个好的开端。

成功的答辩是自信和技巧的结合,扎实的专业知识和细致答辩准备工作是成功的前提。使用一些答辩技巧可以充分展示整理研究材料、展示研究成果的能力,让别人知道自己所做的工作。要想取得良好的效果,就必须对答辩的目的、答辩报告的内容、答辩报告技巧、可能遇到的提问及解决方法进行深入剖析。做好这些工作,答辩者就一定会获得优异的成绩、顺利通过学位论文答辩。

1.担任硕士学位论文的答辩秘书应具备什么条件?

答:担任硕士学位论文答辩秘书必须具备以下两个条件:

1.1、本校工作人员或在册研究生。

1.2、具有相同或相近专业的学术背景。硕士学位论文的答辩秘书可以是本院系具备专业背景的教职工、博士研究生或高年级硕士研究生。

2.硕士学位论文评阅和答辩的表格必须从网上下载吗?请问具体下载路径?

答:是。2019年7月毕业研究生论文答辩的相关表格必须从网上下载(表格上带有二维码标识)。具体下载路径如下:登陆本人校内门户à在导航栏中选择“学生业务”à “学位信息”à填写、打印表格。研究生本人登陆个人门户提交论文信息后即可获得“论文信息号”,请务必记录该信息号并告知答辩秘书。答辩秘书登录本人的校内门户后通过“论文信息号”可以通过管理系统录入、打印与答辩相关的表格。

3.“答辩记录”应记录那些内容?

答:应重点记录答辩委员会成员提出的问题,以及答辩人回答的内容;此外还要填写答辩时间、地点、到会人数等。以上内容均由答辩秘书记录、整理并亲笔签名,要求完整、详实、简练。

4.论文送同行专家评阅前,是否一定要导师评阅通过?

答:是的。学位论文完成后,首先提交给指导教师评阅,导师评阅通过后写出详细的学术评语,再送同行专家评阅。

5.硕士学位论文评阅人要具备什么资格?

答:硕士学位论文评阅人应是同行专家且具有副高或副高以上职称。

6. 硕士学位论文需要几位评阅人?

答:硕士学位论文评阅专家不少于2人,其中至少有一位校外专家。

7. 论文评阅有一人持否定意见,是否还可以另外增加评阅人?

答:若送审的两名评阅人的评语都是否定的,不能举行论文答辩;两位评阅人中有一位的评审意见是否定的,可再增加一位评阅人,若新增评阅人的评审意见是否定的,不能举行论文答辩。如果持否定意见的是校外专家,则新增的评阅人仍然需要是校外专家。

8.答辩委员会需要多少人,导师可以是答辩委员会成员吗?

答:硕士学位论文答辩委员会至少由3人组成。指导教师如果参加答辩委员会,答辩委员会应至少4人组成。

9.担任答辩委员会成员、主席分别需要什么条件?导师可以担任主席吗?

答:担任答辩委员会成员应具有副高或副高以上职称,或具有博士学位的'讲师。答辩委员会主席由具有副高或副高以上职称的专家担任。导师不能担任主席。

10.如何确定答辩委员会成员?

答:答辩委员会名单由导师、教研室商定,学位分委会负责人审批。

11.硕士学位论文答辩程序是什么?

答:

⑴主席宣布答辩委员会名单、主持各项议程

⑵.导师介绍该生的学习、科研情况

⑶.答辩人报告论文的主要内容

⑷.委员提问,答辩人答辩

⑸.答辩委员会评议、投票表决(答辩人回避)

⑹.形成答辩决议书

⑺主席宣布表决结果和答辩委员会决议

⑻.各成员在《答辩决议书》上签名

12.导师或论文评阅人在国外,暂时不能亲笔签名,可否使用电子签名?

答:因某种特殊原因如导师或论文评阅人在国外,暂时不能亲笔签名的,可以使用电子签名,事后尽可能补签名。

13.答辩委员会成员因故不能到场,更换成员要注意哪些问题?

答:因某些特殊原因需要临时更换答辩委员会成员的,由导师和教研室商定后,报学位分委会负责人重新审批,并修改管理系统中的数据,重新打印《答辩审批表》。

14. 学位审批材料A、学位审批材料B,在归档时分别存往何处?

答:学位审批材料A(A档)包含的内容较为丰富,存学校档案馆;学位审批材料B(B档)含学籍表、成绩单、导师对论文的评语、答辩报告书、学位审批表等内容,属于人事档案材料,将寄往毕业生就业的人事部门。

15. 学位审批材料中哪些表格需要亲笔签名,可否盖签名章或由他人代签?

答:学位审批材料中选题报告、导师评语、专家评议书、答辩报告书、答辩记录表等均需要相关人员亲笔签名,不可打印姓名、盖签名章或由他人代签。学籍表、成绩单、答辩审批表由教务老师处理。

16. 整理学位审批材料时,如何排列顺序?

答:必须严格按照A/B封面上的目录顺序排序。

17. 论文答辩不通过,是否还有机会重新申请学位?

答:论文答辩不通过者,经答辩委员会表决,全体委员三分之二以上同意,可允许申请人在半年后一年内对修改后的论文,重新申请答辩一次。如重新答辩仍未通过,则不再补行答辩。

18. 重新申请学位的程序如何?

答:在规定的时间内,向学位办提出申请,通过学位办“重新申请答辩资格审查”后,到院系教务老师处办理有关事宜,按正常答辩流程进行,相关表格亦从网上下载。

19. 答辩委员会5人,有3票同意,2票不同意,论文答辩是否通过?

答:此情形下,论文答辩没有通过。答辩委员会全体成员的三分之二以上(含三分之二)同意方为通过。以上情形中,投票同意人数为五分之三,不到三分之二。

20. 答辩表决票上研究生姓名能否不填或投票后再补填?

答:不能。必须在“表决票”上写上研究生姓名之后,再交给答辩委员会投票,避免错投或漏投。

21.涉密论文如何确定,答辩应注意哪些问题?

答:涉密论文是指涉及国家秘密的学位论文。确定涉密论文应在论文开题时提出,填写《涉密论文申请表》,报校保密委员会审查,确定密级和保密期限。涉密论文在印刷、评阅、传递、答辩、提交、保存等方面均要按照校保密办和图书馆的相关规定进行,详情参见《研究生手册》中相关内容。

22. 在答辩或学位分委员会讨论之后,修改了“论文题目”,如何在成绩单中体现出来?

答:通过本院系教务老师修改管理系统中的论文题目,重新打印成绩单。

23. 发现成绩单中学分、成绩或课程名称有错,如何修正?

答:通过本院系教务老师修改管理系统中学分、课程、成绩等相关数据,重新打印成绩单。

24. 归入A档和B档案的成绩单如何区分?

答:归入A档的成绩单上有“学校留存”字样,归入B档案的成绩单没有该字样。

25. “科研统计”表格从系统中打印后,还需要导师签字、盖院系公章吗?

答:需要。“科研统计”表格从系统中打印后,经导师确认签字、加盖院系公章后,存入A档。

26. 答辩秘书的职责有哪些?

答辩秘书的主要职责包括以下几方面:

⑴.协助论文评阅送审

⑵.登陆系统,填写答辩表格,检查核对论文评阅人和答辩委员会成员信息

⑶.做好详细的答辩记录(重点记录委员提问与学生回答的内容),并整理、录入、打印

⑷.收发表决票、统计表决结果

⑸.协助完成《答辩报告书》,请每位委员签名(一式两份),

⑹.整理答辩材料:按照A、B档案封面上的目录顺序整理

⑺.处理与论文答辩相关的其他事宜。

27. 毕业、结业、肄业各需要什么条件?

答:毕业:完成培养方案规定的学分和培养环节,论文答辩通过。

结业:完成培养方案规定的学分和培养环节,提交毕业论文,但在导师评阅、同行专家评阅或论文答辩中未获通过。

肄业:在校学习满一学年,完成了一定量的学分。没有完成培养方案规定的学分或者未提交毕业论文者均按肄业处理。

28.结业的学生,是否还有机会重新提交学位申请?

答:“结业”分以下两种情况:其一是所提交的论文因导师评阅未通过或同行专家评阅未通过,这种情况应即时提请学位评定分委员会进行表决,经全体委员半数以上同意,可允许申请人在半年后一年内修改论文,重新申请答辩一次;其二是论文答辩未通过,这种情况应即时提请答辩委员会表决,经全体委员三分之二以上同意,可允许申请人在半年后一年内修改论文,重新申请答辩一次。表决情况需要做好记录,及时报学位办。

29.已经结业的学生重新提交学位申请获得硕士学位后,是否可以将以前的“结业证书”换成“毕业证书”?

答:从2019年开始,研究生结业后重新申请硕士学位,论文答辩通过者,经审查合格后,由学校换发毕业证书。

30.已经“毕业获学位”的毕业生,离校之后被查出学位论文有剽窃、抄袭等违规行为的,已获得的毕业证书和学位证书是否取消?

答:是的。根据《北京大学研究生基本学术规范》中的相关规定:“已结束学业并离校后的研究生,如果在校期间存在严重违反学术规范的行为,一经查实,撤消其当时所获得的相关奖励、毕业证书和学位证书”。学位论文有剽窃、抄袭的行为属于严重违反学术规范的行为,一经查实,取消已获得的毕业证书和学位证书。

答辩一般是学校对硕士论文成绩进行考核、验收的一种形式。研究生答辩的时间一般只有20―30分钟,研究生要对答辩的目的、程序和可能遇到的问题及解决方法进行深入剖析,明确目的、端正态度、树立信心、胸有成竹,通过论文答辩这一环节,把大量工作在短时间里成功地讲出来,提高自己的分析能力、概括能力、应变能力及表达能力。

成功的答辩是自信和技巧的结合,扎实的专业知识和细致周到的答辩准备工作是成功的前提。研究生要答辩成功,必须做好以下几方面工作:

一、制作课件

论文写好后,要在反复阅读、审查自己硕士论文的基础上,着重于引论部分和结束部分,写好供10―15分钟用的答辩报告,并制作成课件。课件的制作做到主题明确,一目了然;精选文字,突出重点,简明扼要;适当美化视觉效果,尽量图文并茂,切忌文字堆砌,更不能把论文中的文字简单复制过来。制作好课件后,自己要卡时间反复练习。答辩前要亲临现场,熟悉现场布置,测试设备(如存放答辩课件的U盘或移动硬盘是否能在答辩使用电脑上正常播放等)。

二、陈述论文

硕士研究生教育重在训练研究生科学的思维、如何进行研究以及如何将研究成果转化为学术论文。硕士研究生的答辩一般考察论文的真实性、研究生对本领域专业知识及相关基础知识的熟悉程度及研究生的研究能力,如立题依据是否充分可行、研究设计是否科学合理、研究步骤是否严密、研究方法是否应用得当、研究结果是否可信并有新意。研究生应从这几方面做好陈述,让别人知道自己都做了什么,自己做得怎么样应届硕士研究生论文答辩需要做好的五件事应届硕士研究生论文答辩需要做好的五件事。

在具体陈述时,要把握好以下几方面:

第一、良好的开场白。开场白是整个论文答辩的正式开始,它可以吸引注意力、建立可信性。答辩开始时要向答辩委员会的各位老师集体问好,体现出对答辩委员会老师的尊重。要谦虚而自信,避免自我表现,洋洋得意,寻求赞赏。力求避免“时间紧,没有好好准备”等自我辩解性话语。

第二、内容简练而清晰应届硕士研究生论文答辩需要做好的五件事文章应届硕士研究生论文答辩需要做好的五件事,要从研究的目的、内容、任务、意义、方法、结果和对自己完成任务的评价等方面进行陈述。具体做到:突出选题的重要性和意义;介绍论文的主要观点与结构安排;强调论文的新意与贡献;说明做了哪些必要的工作。

第三、陈述一般采用课件的方式展示,但不能对着课件念。

第四、把握好时间。力求在5―10分钟内陈述完。

三、记好问题

研究生报告结束后,答辩委员会专家将会提出问题,时间5分钟。评委可能提出的问题一般来源于以下几个方面:

第一、来自课题自身并需要研究生进一步说明的问题,这涉及到选题意义、重要观点及概念、课题新意、课题细节、课题薄弱环节、建议可行性等方面。

第二、论文所涉及的有关基本理论、知识和技能。

第三、论文是否合乎逻辑,书写是否规范,数据来源是否准确,论文提到的重要参考文献是否全面。

第四、不大容易估计到的问题。如和课题完全不相干的问题;似乎相干,但是答辩者根本未做过,答辩委员考察答辩者进一步打算怎么做。

第五、考察研究生综合素质的有关问题。

无论哪方面问题,问题一般是答辩委员的研究方向及其擅长的领域,研究生要对答辩委员的知识背景、研究专长等进行比较全面和详细的了解。

四、自信回答

回答时应做到以下几点:

第一、把要回答的问题进行合并、整理,拟好回答提纲。如当面回答,在脑中做好提纲。

第二、不要紧张,要以必胜的信心,饱满的热情进行回答。

没有把 学校不会为难你的 俺学校答辩就系里领导在时候可严 他们一走老师们都放水 5分钟一个

光催化毕业论文答辩

沈 阳 工 程 学 院毕业设计(论文)开题报告锐钛型纳米二氧化钛粉体制备方法系 部: 能源与动力工程系 专 业: 应用化学 学生姓名: 张雨 指导教师: 马姗姗 开题时间: 年 月 日 一、总体说明在开题报告中要求给出你对课题的理解,类似的研究在国内外的进展情况,你对系统设计的初步设想,主要需要解决的技术难题和解决思路,同时应给出课题的时间安排。二、开题报告内容1.毕业设计(论文)课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势2.课题主要工作(设计思想、拟采用的方法及手段)3.完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施4. 毕业设计(论文)实施计划(进度安排)5. 参考文献三、撰写要求1.报告字数不少于3000字2.报告内容一律用A4纸打印3. 上交时间为毕业设计第三周周末。一、毕业设计(论文)课题的意义、国内外现状及发展趋势(可加附页)1.意义纳米二氧化钛主要有两种结晶形态:锐钛型(Anatase)和金红石型(Rutile)。锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高,带蓝色色调,并且对紫外线的吸收能力比金红石型低,光催化活性比金红石型高。在一定条件下,锐钛型二氧化钛可转化为金红石型二氧化钛。纳米TiO2还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、非迁移性,且完全可以与食品接触,所以被广泛应用于抗紫外线材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、制造工业、造纸工业、航天工业中、锂电池、光隔离器和光环行器中。纳米二氧化钛是具有屏蔽紫外线屏蔽功能和产生颜色效应的一种透明物质。由于它透明性和防紫外线功能的高度统一,似的它一经问世,便在防晒护肤、塑料薄膜制品。木器保护、透明耐用面漆、精细陶瓷等多方面获得了广泛应用。特别是在80年代末期,这种能产生诱人的“随角异色”效应的效应颜料被成功地用于豪华型高级轿车后面漆之后,引起了世界范围的普遍关注,发达国家如美、日、欧、等国对此研究工作十分活跃,相继投入了大量人力、物力,并定制了长远规划,在国际市场竞争激烈迄今,他们已取得许多令人惊异的成果,并已形成高技术纳米材料产业,生产了这种附加值极高的高功能精细无机材料,收到良好的经济效益和社会效益,纳米氧化物材料也正式为中国产业世界关注的热点。随着纳米材料研究的深入,纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注,这意味着纳米材料的研究已可以按照人们的意愿设计、组装、创造新的体系,更有目的地使该体系具有人们所希望的特性,技术上的飞跃,为纳米材料的应用进一步打开市场的大门,在广泛的领域形成了一大批高技术产品。如信息与通讯方面的磁性存储器、光学存储器、液晶显示、光学方面的功能性薄膜;电子方面的原件开发,能源方面的太阳能电源,热敏绝缘体,测量与控制技术方面的传感器;陶瓷方面的结构陶瓷,功能陶瓷以及其他方面的抗老化橡胶、功能油漆、光催化降解剂、保洁抗菌材料、超高磁能衡土水磁体等。又纳米材料集成度高的特点,在光信号的发射、放大、传输、路由等方面有应用前景,具有科学研究意义和应用价值。 2.国内外现状及发展趋势由于纳米TiO2在光隔离器和光环行器等方面具有广阔的应用前景,我国在光隔离器、光环行器和光准直器等方面也有一些进展。光隔离器单级的最小隔离度为30dB最大插入损耗为0.6dB; 双级的最小隔离度为45dB最大插入损耗为0.9dB。光环行器的插入损耗≤0.9dB隔离度≥45dB。光准直器有P级和A级两种典型插入损耗为0.18dB和0.22dB回波损耗分别≥65dB和≥60dB。 2. 发展趋势 随着全光通信网络技术的发展对大端口数矩阵光开关的需求会逐渐增加。这种光开关目前在国外的研究也刚刚开始主要是采用光子集成技术的微电子机械开关(MEMS)和热光式开关。这需要光子集成器件、光交换技术以及光纤与波导耦合技术等各方面大力协同努力攻关。同时,在国外技术比较成熟、形成批量生产能力时可以考虑进行技术引进。纳米TiO2是一种新型的无机功能材料,其粒径在1~100nm之间,具有比表面积大、表面活性高、分散性好等特点,表现出独特的物理化学性质[1]。纳米TiO2最初的应用是在精细陶瓷、屏蔽紫外线、半导体材料、光催化材料[2]等方面,由于具有光催化活性高、稳定性好、对人体无毒、价格低廉等优点,其应用领域至今扩展至有机废水降解、重金属离子还原、空气净化、杀菌、防雾等诸多领域[3]。因此,通过控制材料合成条件,开发先进生产工艺,制得纯度高、粒径小、力度分布窄的纳米TiO2已成为当前相关交叉学科研究中最活跃的领域之一。目前,国内外纳米TiO2的合成工艺根据其反应物系的物理形态一般分为气相法、液相法和固相法等三类[4]。本文对目前全世界研究最多、应用最广的纳米TiO2制备技术进行了详细的分析和比较,并展望了该领域今后的发展方向,以期为相关的研究工作提供参考。1气相法气相法一般是通过加热等手段先将金属钛的卤化物、金属有机钛化合物等前体气化,使其在气相条件下发生物理或化学变化,然后在冷却过程中成核、生长,最后形成纳米TiO2。主要包括化学气相沉积法、物理气相沉积法和化学气相水解法。2液相法液相法是以可溶于水或有机溶剂的金属盐类为原料,使金属盐溶解后以离子或分子状态混合均匀,再选择一种合适的沉淀剂或采用蒸发、结晶、升华、水解等过程,将金属离子均匀沉淀或结晶出来,再经过脱水或热分解制得粉体。该法是目前国际上纳米TiO2颗粒制备领域最主要、研究最多的方法,具有原料价格低、来源广、易操作、设备简单等优点,这使得其在实验室研究中被广泛采用。液相法分为溶胶-凝胶法、胶溶法、沉淀法、水热合成法和微乳液法等。3固相法固相法是依靠机械力的作用对固体材料进行研磨粉碎,通过固相到固相的变化来制备TiO2粉体,具有工艺简单,成本低,产率高,可大批量生产等优点[19],但早期存在难制得1μm以下的超细粉体,过程易引入杂质等缺点,限制了该法的发展。近年来随着机械工艺的改进,固相法在制备纳米材料领域逐渐引起了大家的关注。纵观国外纳米TiO2的生产,存在着以下特点:生产原料主要为四氯化钛、硫酸氧钛,生产方法主要有气相法和液相法,气相法主要有以四氯化钛为原料的氢氧火焰水解法,而液相法主要是以四氯化钛和硫酸氧钛为原料的化学沉淀法,且多数生产厂家为钛白粉生产厂,充分利用了原有氯化法和硫酸法生产装置的中间产物、生产技术、公用工程和生产管理方面的经验。总之,纳米TiO2因其具有的特殊的物理、化学性质及其广阔的应用前景,必将拥有巨大的市场需求。尽管在我国纳米TiO2的市场刚刚形成,但是随着纳米产品的普及以及人们消费观念的改变,以及纳米技术和对纳米TiO2产品应用的不断深入、市场的不断规范和发展,纳米TiO2必将迎来广阔的市场发展空间并带来巨大的社会和经济效益。二、课题预期目标及主要工作(设计思想、拟采用的方法及手段)(一)预期目标1、撰写毕业论文2、得到二氧化钛试验产品(二)主要工作该设计制备过程是将四氯化钛加入到盐酸溶液中,得到四氯化钛的盐酸溶液;然后将四氯化钛的盐酸溶液加入到碱性物质的水溶液中,控制体系的PH值为7-8,生成白色的氢氧化钛沉淀,过滤,清洗,得到沉淀产物氢氧化钛;再将其转化为有机盐,之后控制煅烧温度及时间得到锐钛型型纳米二氧化钛。本设计涉及溶液的配制与浓度标定、沉淀反应合成、过滤、洗涤、煅烧、分析、表征。训练学生应用化学基本理论进行化学分析、化学合成、化学实验的能力。主要研究内容包括:TiCl4溶液的配制与标定;碱性溶液的配制;沉淀反应合成;过滤、清洗、干燥、煅烧与分析表征。具备实验场所,购买相关药品和器皿;外协分析。(三)主要实验流程:1.步骤钛源(100ml/组)→加到盐酸溶液得到四氯化钛的盐酸溶液,其中四氯化钛为溶质,盐酸为溶剂,得到溶液的浓度为:1mol/L。(原理:四氯化钛遇到水会剧烈水解,加到盐酸溶液中是为了降低反应的剧烈程度,Ticl4+H2O↔Ti(OH)4+Hcl,加入盐酸反应逆向进行,从而减少四氯化钛的水解程度。)→加入碱性物质氨水水解生成氢氧化钛。(若不加碱性物质会使生物颗粒不均一,而且得到的颗粒非常细而无法结晶和过滤,加碱性物质相当于加成核剂,其反应原理: Ticl4+H2O↔Ti(OH)4+Hcl;Ti(OH)4↔Ti4++4OH-,若使Ti4+完全沉淀需要加OH-促进反应反向进行生成沉淀。其浓度可根据氢氧化钛的离子积Ksp=[ Ti4+][ OH-]4来计算,当使氢氧化钛完全沉淀时Ti4+浓度小于或等于10-5mol/dm-3,从而计算出需要加入OH-的浓度,可以确定加入氨水的量。)→洗涤和过滤(加三遍酒精和三遍纯净水交替洗涤。原因:生成Ti(OH)4的溶液中含有大量的cl-和NH4+,结晶后的氯化铵也易在水中溶解,用水和酒精能够清洗掉。)→用硝酸银滴定滤液,检测氯离子是否清洗干。2.实验具体条件(1)溶解四氯化钛所用的盐酸溶液的摩尔浓度为3mol/L。调节pH所用的碱性物质为氨水,氨水与钛的质量比初定为1.0:1。过滤时先用酒精再用清水交替清洗三遍。煅烧:在600摄氏度下煅烧两个小时得到产品锐钛型型纳米为氧化钛。(2)仪器 100mL烧杯、500mL烧杯、滴管、玻璃棒、移液管、光催化反应器、500mL 容量瓶、25mL容量瓶、研钵、瓷坩埚、马弗炉、烘箱、天平、磁力搅拌器、离心机、722型分光光度计、紫外可见分光光度计、X射线衍射仪、透射电镜。(3)药品钛源(四氯化钛)、盐酸、氨水酒精、硝酸银、有机酸。3.本实验的侧重点是对所用钛源(四氯化钛)提纯后的纯度分析。由XRD来分析样品的晶型与颗粒大小;由光催化实验来确定所制备纳米二氧化钛的催化性能,从而确定出最为合适的制备方法。最后对该制备方法进行差热分析,并对所制备的样品进行透射电镜分析,从而可以深入理解该方法最为优良的原因三、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施1.有机酸的选取及其浓度的确定是比较关键的一项,在这里我初步将其定为甲酸,而对于浓度的选取还需在试验中进一步完善2、四氯化钛被氧化。在隔绝空气的条件下将四氯化钛加到盐酸溶液中,可以采用注射器抽取四氯化钛溶液加到盐酸中。3、四氯化钛与盐酸的混合液pH控制不合理。采用不同的碱性试剂来调节。如用氢氧化钠、氨水、碳酸钠或有机碱性试剂。4、得到的氢氧化钛沉淀量较少或得不到沉淀。从新调节pH值,或改变陈化条件观察得到白色沉淀量的变化。5、得到的氢氧化钛沉淀过滤非常困难。采用不同的碱性试剂,或与碱性试剂反应时的温度或者搅拌速度。6、得到锐钛型型二氧化钛粉体不符合产品规格要求。调节控制煅烧温度,和与碱反应的温度,或者增加清洗过滤沉淀的次数。四、进度安排第一周:阅读文献确定实验思路,列出所用器皿和药品明细。第二周:撰写开题报告,翻译英文资料(不少于3000字)。第三~五周:根据实验思路分析资料,进行初步试验,对实验溶液进行配置和标定。第六~十周:制备锐钛型型纳米二氧化钛,对制备工艺和影响因素进行研究和调整。第十一周:准备论文所需要的材料,撰写毕业论文。第十二周:答辩。五、参考文献(1) 钛乙醇盐合成以其水解制备微分的研究,功能材料。Vol.26, No.3, 278-281(2) 纳米二氧化钛的制备及其表征,纳米技术与精密工程。Vol.2, No.1(2005), 19-21(3) 溶胶凝胶法合成多孔二氧化钛粉体及光催化性能的研究,化工技术和开发,Vol.40, No.12(2011), 13-15(4) 液相水解法制备纳米二氧化钛粉体及其工艺研究,应用化工,Vol.36, No.1(2007), 1-3(5) 相转移法制备二氧化钛粉体的工艺研究,沈阳工程学院院报,Vol.8, No.4(2012), 362-364(6)张立德,牟季美. 纳米材料和纳米结构[M] . 北京:科学出版社,2001六、指导教师意见指导教师签名:年 月 日

负载在g‑C3N4纳米片的PtCo合金和周围Co单原子的协同作用促进整体水分解

研究背景

太阳能驱动的全分解水可大规模生产氢气和氧气,是满足清洁能源需求和解决化石燃料危机的理想策略。然而,在不消除牺牲试剂或不需要施加外部偏压的情况下,水分解需要协同活性位点,以连接空间分离的析氢和析氧反应。具有最高原子利用效率的原子分散催化剂已成为催化领域的前沿。然而,单组分单原子催化剂在整个光催化水分解反应(OWS)中的应用却鲜有报道。

内容简介

基于此,近日华东师范大学姚叶锋和王雪璐团队设计了一种双组分协同光催化剂,其包含单原子Co(CoSAs)中心和PtCo合金纳米颗粒(Nps)的分散体负载在C3N4纳米片上。CoSAs中心是析氢反应(HER)的高活性位点,PtCo合金是析氧反应(OER)的高活性位点。当两个不同的反应中心结合时,它们之间会产生协同效应,这表明CoSAs中心和PtCo合金Nps之间可能存在质子或羟基溢出现象。CoSAs中心和PtCo合金的协同促进了OWS反应实现最大原子利用率和最佳双功能活性之间的协同。这种结合为开发OWS原子分散催化剂提供了一个很有前景的模型。相关论文以” Synergistic Promotionof Single-Atom Co Surrounding a PtCo Alloy Based On a g‑C3N4 Nanosheet for Overall Water Splitting”发表在ACS Catal.

本文亮点

1. 设计了一种新型的双组分协同光催化剂CoSAs/PtCo@CNN,由负载在纳米片g-C3N4上的CoSAs和PtCo合金纳米颗粒组成。该催化剂有效地促进了光催化整体水分解反应。

2. 纳米片C3N4具有大的比表面积和高的孔容,为CoSAs的形成提供了丰富的N配位。CoSAs和PtCo合金的协同活性在最大原子利用率和析氢析氧双功能反应性之间架起了一座桥梁。

3. CoSAs/PtCo@CNN在可见光照射下,三乙醇胺(TEOA)存在下,催化剂在整个水裂解反应中的产氢活性高达300.9μmol/h·g,产氢活性为5.58 mmol/h·g。

4. 这项研究不仅为构建协同合金位点开发高效的单原子光催化剂提供了一种有希望的策略,而且还提供了对结构的深入了解 通过光催化过程进行的整体水分解反应的活性关系。

图文解析

TEM,FT-IR

CN样品由膨胀和连续结构中的大波浪层组成。负载金属后,金属颗粒聚集在大块CN的表面或次表面。经过两步煅烧后,所得CNN样品转变为薄、松散、柔软的丝状纳米片结构。煅烧方法导致了CN层的卷曲,使金属颗粒更均匀、更稳定地负载在表面上。红外光谱结果表明CNN样品的C-NH-C键的振动明显强于CN样品中的振动,表明CNN具有高浓度的-NH-缺陷位点,可能会增强水分子的光催化活性。

NMR

在D2O 处理(表示为 CNN-D)之前和之后获得的 CNN 样品的1D 1H MAS 核磁结果表明当 CNN 样品中残留水通过 D2O 处理被氘化时,CNN-D 的 Hw 信号显著减弱。这表明CNN样品具有易于吸附和解吸水分子的双重优势。相反,在 D2O 处理后,普通 CN 样品的Hw 信号强度或其位置没有显著变化,表明由于氢交换没有明显的结构变化。氘交换后, CNN-D 样品的 CN3, Ha 峰的相关性显著降低, 表明边缘氨基(Ha) 和 d 氘化水之间存在强烈的质子交换。相比之下, CN-中的质子交换的证据Ha和氘化水之间的D样品几乎没有氘处理前后的变化。

XANES,HAADF-STEM

为了进一步了解铂和钴金属的配位化学,测试了CoSA/PtCo@CNN催化剂的X射线吸收近边缘结构(XANES)光谱。在CoSAs中形成Co(II)Nx配位中心外,合金中的Co4s和4p轨道还通过与Pt电子结合发生杂化。EXAFS分析表明PtxCo合金和N-Co(II)连接性结构形成。Pt L3边缘的EXAFS光谱中电子的径向分布发生了0.2Å的偏移,表明Pt Co键的形成。Co 原子分散在单金属位点,中心 Co 原子由四个 N 原子配位稳定。少量的 CoSA可以通过长距离的 Co-N-C 协调。像差校正的HAADF-STEM结果表明分离出单个纳米颗粒具有 0.224 nm 间距的晶面(Pt3Co 平面)并被许多孤立的金属原子包围。结合 XANES 分析,纳米粒子(NPs)和孤立的金属原子分别为PtxCo 合金和单个 Co 原子。CoSAs/PtCo@CNN 催化剂的组成为大多数 Pt 原子参与形成随机分布的PtCo 合金。额外的Co原子不均匀地分散在 PtCo 合金簇。很少量的Co单原子远离单纳米粒子。所有这些形式共同构成CoSAs/PtCo结构体。

EPR,UV-vis

CoSAs/PtCo@CNN 催化剂用于在紫外-可见光照射下在整个水分解反应中生成产物,而无需使用任何电子牺牲剂,通过原位 EPR 光谱观察到悬浮液中•OH(羟基自由基)的特征信号。这种强烈的•OH 信号表明该途径涉及水的单电子氧化以产生•OH。在 CoSAs@CNN 上仍然没有检测到 •OH 信号,CoSAs/PtCo@CNN表现出高活性产氢气(高达 300.9 μmol/h·g)和 65.6 μmol/h g的活性用于整个水分解反应中的 O2。在整个水分解反应中观察到 H2O2 产物。催化剂使用3次后,PtCo合金上的Co0保持稳定的结构。在单组分催化剂 CoSAs@CNN 或 PtCo@CNN 上没有检测到可测量的 H2 或 O2 物种,这表明单原子 Co 和纳米片CNN 上负载的 PtCo 合金复合材料之间存在协同。

DFT

理论计算给出了CoSAs/PtCo@CNN对 HER 的反应途径。第二步(OH* O*)为 OER 过程的决速步。对于合金表面的 Pt 位点、合金表面的 Co 位点和 CoSAs 位点,此步骤的 ΔGO* 值分别为 2.18、1.82和 2.52 eV。对于 PtCo 合金表面的 Co 位点,每个基元步骤都是吸热的,其决速步基本上可用于完成 OER 半电池反应。如上所述,这种协同作用是通过 CoSAs配位的 N 原子产生的,N原子充当 HER 半反应的高活性位点。同时,由纳米片 C3N4负载的 PtCo 合金纳米颗粒是OER 的高活性位点。

该研究主要计算及测试方法

做同步辐射 找易科研

做球差电镜 找易科研

做计算 找易科研

光催化剂毕业论文答辩

第一作者:Zhong-Hua Xue

通讯作者:张华彬教授、楼雄文教授

通讯单位:阿卜杜拉国王 科技 大学、南洋理工大学

DOI: 10.1016/j.joule.2021.12.011

全文速览

人工光催化能源转化是通过直接收集太阳能以解决能源危机和环境问题的一种非常有趣的策略,其中开发高效的光催化剂是推动光催化反应走向实际应用的中心任务。近年来,单原子催化剂(SACs)因其最大的原子利用率和优异的催化活性,而成为一种极具前景的光催化剂候选材料。在本文中,作者综述了面向光催化能源转化系统的SACs研究最新进展及当前面临的挑战,并系统性地探讨了单原子光催化过程中电荷分离/传输和分子吸附/活化的基本原理。作者不仅概述了单原子活性位点如何促进光生电子-空穴的传输并促进高效光活化循环的构建,而且全面介绍了SACs在各种光催化领域中的广泛应用。通过综述上述进展,并利用与SACs光催化整体发展相关的潜在解决方案以应对未来的一些挑战,从而为将来的SACs光催化能源转化研究提供一些启示。

背景介绍

对于无限且可自由获取的太阳能利用,人工光催化能源转化提供了一种很有希望的战略,即通过减少温室气体排放以克服全球能源危机和应对日益不稳定的气候变化。例如,光催化分解水是实现可持续清洁H2燃料生产的一种技术简单且具有成本竞争力的途径,而光催化CO2还原则是一种可部署且极具吸引力的战略,其将惰性的CO2转化为高附加值化学品并最终关闭碳循环。然而,传统的光催化系统在很大程度上依赖于催化剂的能带结构和表面结构,并由于电子-空穴对的分离缓慢和表面活性中心有限等问题,使其性能仍远不能令人满意。尽管已经付出巨大努力,但迄今为止多相光催化剂仍存在许多不足之处,如电荷载流子复合速度快、分子活化效率低等,从而显著抑制从催化剂表面到反应物物种的电荷传输与分子的进一步转化。

基于上述情况,SACs成为设计和开发经济高效的光催化剂和助催化剂的新选择及理念。有利的是,单原子光催化系统中孤立的反应位点不仅可以为光催化反应创建更多的活性中心,而且还可以拓宽光吸收范围以提高电荷分离/传输效率。所构建出的单原子光催化剂的构型具有高度可调控性,从而提供足够的光阱和表面结构精细修饰以吸附和活化分子。此外,单原子光催化剂的结构简单性可以使科研人员能够得出更精确的结构-性能相关性,从而更好地理解光催化的基本机理,并促进目标光催化剂的合理设计。尽管SACs在光催化系统中的应用研究仍处于起步阶段,但上述这些优势足以使其成为促进光催化反应的候选材料。为了推动这一新兴但发展迅速的领域,及时对单原子光催化应用的最新进展进行综述将不仅有助于揭示其主要工作机理,而且有助于启发未来的研究方向。据作者所知,尽管此前的文献中有一些非常优秀的综述重点介绍SACs的背景和合成策略,以及它们在光催化方面的独特优势;然而,这些综述并没有涵盖与单原子光催化中能带工程和能量转移路线高度相关的基本原理。

图1 . SACs用于光催化能源转化示意图。

在该综述中,作者重点从文献中提炼出单原子光催化的关键原理,以全面了解其工作机理,从而促进更高效单原子光催化剂的合理设计与制备。作者首先简要介绍了SACs光催化应用的成就和特点,随后对单原子光催化剂的合成策略及相关结构表征方法进行概述。更重要的是,作者通过举例说明了单原子金属位点加速表面电荷分离/传输的机理以及单原子光催化中分子的吸附和活化。此外,作者还介绍了SACs在众所周知的新兴光催化领域中的应用以及最新进展。最后,作者对SACs在光催化能源转化方面的未来发展方向提出了一些挑战与展望,有望为光催化中SACs的理解和工程提供一些新见解,并进一步加速这一重要新兴研究领域的发展。

图文解析

图2 . 从Webof Science中分析出单原子光催化的文献总结 :(a)通过搜索单原子光催化关键词获得的文献数量和引用数量(截止于2021-12-12);(b)近年来不同单原子光催化体系的百分比分布。

图3 . 单原子光催化的发展成就和特性表征时间线。

图4 . 单原子光催化剂的合成策略。

图5 . 孤立金属位点能带调控。

总结与展望

综上所述,本文详细地总结了SACs的主要原理及其在光催化领域的广泛应用。毫无疑问,单原子光催化剂因其可以加速电荷分离/传输效率和增强分子吸附/活化能力,是构建高效光催化系统的优秀候选材料。除了此前已获得的杰出成就外,单原子光催化剂的 探索 和实际应用还面临着许多挑战,包括如何实现孤立反应位点的长期稳定性和高负载等。为了克服当前的挑战,作者提出以下十点未来的研究方向和解决方案:

1. 单原子催化剂相对较低的稳定性,是其在光催化领域中应用的一个明显缺点。由于反应中间体或副产物与孤立金属位点的强键合而产生的毒化效应,可能使单原子光催化剂失活。此外,光生电子诱导的单原子反应位点向零价态金属原子的转化,也可能导致孤立金属位点的聚集形成团簇或纳米颗粒。在理想条件下,增强金属-载体相互作用和优化光催化反应,可能在一定程度上能够防止反应过程中孤立金属位点的团聚。

2. 尽管单原子光催化剂的能量转换效率在平均反应位点方面具有显著优势,但由于不饱和活性位点的密度较低,其整体性能仍远不能令人满意。因此,应进一步修饰半导体载体的表面结构以增强相互作用,可以增加单原子的负载量。此外,在基底中引入足够多的锚定位点(例如N、P和S)或特定官能团(例如吡啶和-NH2)也可用于提供丰富的结合位点以稳定单原子。

3. 精确控制反应位点的配位几何结构和单原子的数量,对于调节单原子光催化剂的活性和选择性至关重要,但这仍然是一个巨大的挑战。在合成过程中需要精确控制孤立反应位点和半导体载体之间的相互作用,以构建所需构型。通过基于结构-性能关系的理论预测,也可以提供一种可行的策略。此外,在实践中非常需要提高表征策略的准确性以准确分析单原子光催化剂的配位构型。

4. 探究两个相邻单体之间的协同作用,对于控制催化性能和加深对多相催化机理的理解具有巨大的潜力。因此,双原子或多金属单原子光催化剂的可控合成是非常必要的。由于双原子或多金属单原子光催化剂中相邻反应位点之间的协同效应,反应物的反应路径可能会大大改变,从而导致反应势垒显著降低,催化性能得到显著提高。

5. 自然界中的光催化和酶催化系统为从太阳能到化学能的转化提供了一个精妙的蓝图,其在环境条件下通常表现出卓越的活性和选择性。通过模仿自然光合反应中酶催化等活性位点的结构,可以实现更高水平SACs的仿生设计,以进一步提高SACs的整体光催化能源转化性能。将末端功能配体或孤立金属位点周围的附加活性位点进行集成,可能是开发仿生单原子光催化剂的可行策略。

6. 大量单原子光催化剂是基于含缺陷的半导体材料所开发,其中含有丰富配位金属原子的表面结合位点,从而实现增强的电荷分离/传输。然而,高浓度的缺陷可能会恶化半导体材料的结晶度,从而增加单原子光催化剂体相或表面上电子-空穴对的大量复合。因此,作者建议仔细调控单原子光催化剂中半导体载体的结构(如结晶度、缺陷),并进一步确定其对整个反应过程的贡献。

7. 对单金属位点诱导的单原子光催化剂中电荷分离/传输过程的完整理解目前仍然具有挑战性。为此,将超快瞬态吸收光谱与电化学或显微镜技术相结合,是研究光催化反应中能量转移和捕获过程的有力手段。开发实时超快瞬态吸收技术来跟踪光催化中光生载流子的动力学,将进一步加深对电子泵模型和孤立金属位点诱导电子陷阱态的理解。

8. 追踪光催化反应过程中活性位点的结构演化,不仅可以深入了解单原子的光活化过程,还可以为合理设计高效的光催化剂提供指导。然而,目前相关的实验证据仍然非常有限,通常无法理解光催化系统中SACs的分子吸附/活化机制。利用原位或operando研究结合各种技术如拉曼光谱、XAS和XPS,可能是检测反应过程中孤立金属位点化学状态和配位环境动态演化的极好方法。

9. 将理论计算与实验结果相结合,已成为研究催化剂电子结构和光催化过程中分子吸附/活化的有力手段,其可以揭示出单原子光催化在原子尺度上的工作机理。然而,光催化反应过程中活性中心动态演化的理论模型,在实现对单原子光活化循环的合理认识方面相当有限。结合不同的模拟方法,可为 探索 单原子光催化剂在反应过程中的演化和揭示光催化活化机理提供合理途径。

10. 作为人工智能最有力的组成部分之一,基于计算机算法的机器学习可通过数据挖掘实现了快速可靠的预测,其在 探索 高效催化剂方面也显示出巨大潜力。因此, 探索 合适的机器学习方法并结合理论计算数据来预测单原子光催化剂的催化性能,并找出目标反应的理想构型是非常必要的。机器学习的实施还将为光催化反应构建结构-性能关系,从而提高对单原子光催化的理解,并促进具有高度应用潜力的高效单原子光催化剂合理开发。

文献来源

Zhong-Hua Xue, Deyan Luan, Huabin Zhang, Xiong Wen (David) Lou. Single-atom catalysts for photocatalytic energy conversion. Joule. 2022. DOI:10.1016/j.joule.2021.12.011.

文献链接:

导语:关于学生毕业论文工作总结,在今后的教学中,加强学生写作基本功和学术规范的训练,认真研究,完善相关制度,使人文学院毕业论文的写作和答辩工作更上台阶。

(一)学生毕业论文工作总结

首先,分管教学工作副院长冯永泰介绍了本届本科毕业论文答辩总体情况:20xx届汉语言文学专业、历史学、法学、学前教育四个专业参加毕业论文创作和答辩的学生共计425人,全部通过答辩,其中优秀13人,占参加答辩学生的3.06%,良好154人,占参加答辩学生的36.2%,中等221人,占参加答辩学生的52%,及格37人,占参加答辩学生的8.70%。

全院有4个同学的毕业论文入讯西华大学20xx届优秀毕业设计(论文)摘要选编>。

学院推荐参加校答辩的伍思源(指导教师:谢应光)在校答辩中获得全校第1名。

今年人文学院首届法学双学位班毕业,共有毕业生24人,全部参加并通过了毕业论文答辩。

在20xx届学生毕业论文工作中,首次引入了“中国知网学术不端检测系统”,对学生的毕业论文进行抽查。

全院共抽查学生毕业论文66篇,总体情况较好。

在整个毕业论文创作和答辩过程中,工作时间落实,任务落实,责任到人,保质、按时地完成了工作任务。

各教学系也对本系的答辩情况进行了介绍,并对学生论文写作和答辩的成绩和存在的问题进行了总结。

会议还讨论了人文学院毕业论文工作改革方案,方案拟将毕业论文工作提前到第7学期开始进行,答辩安排在第8学期第12周左右进行。

最后,人文学院院长、学院答辩委员会主任谢应光针对毕业论文写作和答辩中存在的问题作出指示:将本届本科会的精神通报全院老师,形成全院教师都关心学生毕业论文工作的局面。

在今后的教学中,加强学生写作基本功和学术规范的训练,认真研究,完善相关制度,使人文学院毕业论文的写作和答辩工作更上台阶。

(二)毕业论文心得体会

两个多月的毕业论文终于结束了,我的大学生活也将随之结束。

在这短短的两个多月里,我付出了许多,也收获了许多,回想起来还真有不少的体会。

首先要感谢我的两位导师孙秀果老师和张建民教授,他们在整个实验操作和论文的完成及答辩中给了我极大的帮助和支持,他们一丝不苟的治学态度,清晰的思路和认真、负责、勤快的工作作风深深的影响并感染了我,使我铭记于心并将永远的学习。

在此,谨向两位恩师致以我最衷心的感谢。

刚拿到题目时,我对课题充满了新鲜感,在导师的指导下我查阅了大量关于课题的文献,使我对课题的研究内容和国内外的研究进展有了更多的了解,也使我对自己的课题产生了浓厚的兴趣。

在做实验的两个月中,孙老师每周至少来实验室两次检查我的实验进度和解答我在实验过程中的疑惑,还经常牺牲自己的休息时间和我们一起讨论问题。

在整理论文阶段,孙老师不辞辛苦的反复为我修改论文,并为我的答辩提出了许多建设性的意见,正是有了我两位导师的关心和精心指导,我才很荣幸的在这次学院本科生优秀毕业论文评比中被评为学院优秀。

这个荣誉属于我也属于我的导师。

实验中,化学实验室的刁建志老师、周矩老师、顾业强老师、彭政老师在实验器材上给了我很多帮助,他们无私奉献的精神、热心助人的品质和孜孜以求的工作态度,都给我留下了深刻的印象。

两个多月的实验对我的耐性是一种考验,使一颗大四本来十分浮躁的心平静了下来。

这段时间不管是假期还是周末我都是在实验室过的,特别在实验后期测样品性能时,由于时间比较紧,我每天都是一大早就起床去实验室了,先在二楼把样品烧上再上六楼做光催化并利用间歇时间配第二天要用的溶液,时间到了又到二楼拿样品,还要为分散性称好样,中午从来没在宿舍睡过,最多是在实验台上趴会。

最紧的'一天我做了3组15个样光催化和1组17样个分散性实验,晚上回到宿舍两腿发软浑身酸痛。

虽然很累但是我感觉特别充实,尤其当看到自己的实验有规律时,心里会有一种成就感。

经过两个月的实验,我对自己也有了新的定位。

那就是不能再把自己当做“小学生”了,干什么事情都要别人告诉我们该怎么做,我们是接受过高等教育的新时代的大学生,要完成时代赋予我们的使命,抓住机遇迎接挑战,就要锻炼自己发现问题和解决问题的能力,要养成主动学习的习惯,我认为这对我们以后的学习和工作是很重要的。

毕业论文是对我大学四年所学基础知识的专业知识的一次全面检验,通过撰写论文和毕业答辩,我觉得对自己的语言组织能力,表达能力,沟通交际能力,运用所学知识的能力,分析问题并解决问题的能力都有所提高,也使我变的更加自信、成熟。

“团结、合作、谦虚”这三个词我的体会也比较深。

做任何事包括做实验都不是孤立的,不是你“闭门造车”,而是一个需要和他人交往的过程。

这就要求我们要团结,要有合作精神,要注意和他人的沟通,要谦虚,不懂就问所谓“知之为知之,不知为不知”。

总之,在整个实验操作和论文完成的过程中,我体会到的是实验的艰辛和收获的充实,感受到的是一种坚持不懈、契而不舍的科研精神。对我以后的深造学习有重要的意义。

最后,我再次向两位恩师和我的家人表示深深的感谢,我将继续努力,在以后的学习和工作中,争取取得更好的成绩。

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