铜基催化剂的制备与表征及其催化纤维素加氢性能的研究的任务书.docx

铜基催化剂的制备与表征及其催化纤维素加氢性能的研究的任务书
任务书：
一、研究背景
随着环境污染日益严重，石油资源日益枯竭，可再生资源的应用越来越受到人们的关注。纤维素是一种主要来源于植物和木材的可再生资源，在工业生产中有很广泛的应用。纤维素的加工利用可以实现资源的高效利用和环境保护的目的。其中，纤维素加氢是制备糖醇等高附加值产品的重要技术路线之一。
铜基催化剂在纤维素加氢中有着不可替代的地位。近年来，随着纳米技术的发展，铜基纳米催化剂已经成为催化剂研究领域的热点之一。因此，探究铜基催化剂的制备和表征，以及其催化纤维素加氢的性能，具有重要的科学意义和实际应用价值。
二、研究目的
本研究的主要目的是制备一种高效的铜基纳米催化剂，探究其纳米结构形貌、比表面积和晶相结构等物理化学性质，进一步评价催化剂的催化性能和稳定性，以期能够实现高效、高选择性的纤维素加氢反应。
三、研究任务
1、制备铜基催化剂及其载体材料；
2、对催化剂进行表征，包括催化剂的形貌、比表面积、晶相结构等；
3、考察催化剂在纤维素加氢反应中的催化性能、选择性等；
4、探究催化剂的稳定性及催化剂寿命等因素；
5、分析催化剂体系的反应机理及影响催化性能的因素。
四、研究方法
1、采用乙二醇法等方法制备铜基催化剂，考虑载体材料在催化剂制备中的影响；
2、通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)等多种表征技术对催化剂的形貌、比表面积、晶相结构等进行定性和定量表征；
3、采用定量分析、反应动力学等手段对催化剂在纤维素加氢反应中的催化性能、选择性等进行定量分析和研究；
4、通过催化剂的稳定性和寿命测试，探究催化剂寿命的影响因素，并尝试优化催化剂体系；
5、采用原位红外光谱、循环伏安等技术对纤维素加氢反应过程中的催化反应机理进行探究。
五、研究进度安排
1、前期准备：2022年3月-2022年5月
2、催化剂制备：2022年6月-2022年10月
3、催化剂表征：2022年11月-2023年3月
4、催化性能研究：2023年4月-2023年8月
5、反应机理探究：2023年9月-2023年12月
6、论文撰写：2023年12月-2024年3月
七、参考文献
[1]HaibaoHuang,etal.Lignocellulosicbiomasschemicaltransformation:novelcatalystsandbiomimeticapproach.ChemSocRev,2020.
[2]王亚波.纳米铜催化剂在纤维素加氢反应中的应用.化工进展,2018.
[3]XiangWang,etal.UnderstandingtheSynergisticEffectsofHZSM-5andCu/ZnO/Al2O3intheCatalyticConversionofCellulosetoMesoinositol.ACSCatalysis,2019.