论文总字数：14135字

摘 要

碳化钼具有高熔点和硬度、良好的热稳定性和机械稳定性、极好的抗腐蚀特性，是一种有潜力的新型功能材料；同时因其有类似贵金属的电子结构和催化特性，某些反应的催化活性可以与铂、铱相媲美，被称为“类铂催化剂”，引起了广泛关注。

本论文应用有机无机复合前驱体，通过氮气气氛焙烧来制取Mo₂C催化剂，并用颗粒活性炭（GAC）进行负载。研究了在不同焙烧温度、焙烧时间、负载量下的Mo₂C/GAC催化剂，然后用XRD、SEM及BET等方法进行表征，实验表明该方法能制备出纯度较高的β-Mo₂C，并能很好的负载在颗粒活性炭上;当焙烧温度为725 ℃，焙烧时间为5 h，Mo₂C负载量为10 %时，制备Mo₂C/GAC催化剂最为合适。

关键词： 碳化钼 制备 表征 活性炭

ABSTRACT

Molybdenum carbide with high melting point and hardness, good thermal stability and mechanical stability, excellent corrosion resistant properties is a kind of potential new functional materials; At the same time, because of its electronic structure and catalytic properties are similar to precious metals，its catalytic activity is comparable to this obtained with platinum, iridium in some reaction, so it is called ‘platinum-like catalyst’, and has caused wide public concern.

This article simply introduces the molybdenum carbide and its preparation method; At the same time, using organic inorganic composite precursor roasts Mo₂C catalysts through the nitrogen atmosphere, and the load with the granular activated carbon (GAC). Mo₂C/GAC catalysts were studied in different roasting temperature, roasting time, load, and then were characterized by XRD, SEM and BET method, experiments show that this method can prepare β-Mo₂C of high purity, and it can be a very good load on granular activated carbon; When the roasting temperature is 725 ℃, roasting time of 5 h, Mo₂C load was 10%, the preparation of Mo₂C /GAC catalyst is most appropriate.

Keywords: Molybdenum carbide ; preparation ; characterization ; activated carbon

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 碳化钼的结构、性质与应用 1

1.2.1 碳化钼的结构 1

1.2.2 碳化钼的性质 2

1.2.3 碳化钼的应用 3

1.3 碳化钼的制备方法 3

1.3.1 高温合成法 3

1.3.2 气相沉积法 4

1.3.3 溶液反应法 4

1.3.4 程序升温法 5

1.3.5 杂原子修饰、负载型碳化钼催化剂的制备 6

1.4 碳化钼的表征方法 7

1.5课题的目标及研究内容 7

第二章 实验部分 8

2.1 试剂与仪器 8

2.1.1 实验试剂 8

2.1.2 实验仪器 8

2.2 实验方法 9

2.2.1 纯活性组分碳化钼催化剂的制备 9

2.2.2 Mo₂C/GAC催化剂的制备 9

2.2.3 不同焙烧温度下Mo₂C/GAC催化剂的制备 9

2.2.4 不同焙烧时间下Mo₂C/GAC催化剂的制备 9

2.2.5 不同负载量Mo₂C/GAC催化剂的制备 9

2.3 结果与讨论 10

2.3.1 纯活性组分碳化钼的XRD表征 10

2.3.2 Mo₂C/GAC催化剂的XRD表征 11

2.3.3 不同焙烧温度下Mo₂C/GAC催化剂的XRD表征 12

2.3.4 不同焙烧时间下Mo₂C/GAC催化剂的XRD表征 13

2.3.5 不同负载量Mo₂C/GAC催化剂的XRD表征 14

2.3.6 不同负载量Mo₂C/GAC催化剂的SEM表征 15

2.3.7 不同负载量Mo₂C/GAC催化剂的比表面积表征 15

2.4 本章小结 16

第三章 结语 17

3.1 本论文的主要结论 17

3.2 展望 17

参考文献 18

致 谢 20

第一章 绪论

1.1引言

碳化钼具有高熔点和硬度、良好的热稳定性和机械稳定性、极好的抗腐蚀特性，可做涂层和添加材料使用，是一种有潜力的新型功能材料；同时因其有类似贵金属的电子结构和催化特性，某些反应的催化活性可以与铂、铱相媲美，被成为“类铂催化剂”，同时价格便宜，因此研究合适的碳化钼催化剂具有重大的实际意义。

碳化钼催化剂的制备方法使用最为广泛的是程序升温法，此外还有高温合成法、气相法、溶液反应法、碳热加氢法等。随着科技的进步及对催化剂催化性能要求的提高，如何解决制备及应用中的问题（如程序升温法所带来的传热、传质问题），制备出更高比表面、更好催化活性的碳化钼催化剂成为了研究热点。

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