负载型金属三维有序大孔材料的制备、表征及催化性能研究的开题报告.docx

负载型金属三维有序大孔材料的制备、表征及催化性能研究的开题报告
一、研究背景与意义
随着社会经济的发展和人们对环境保护意识的提高，绿色化学合成和能源的清洁利用越来越受到重视。在这种背景下，先进的催化材料不断地被研发和创新。金属三维有序大孔材料因其独特的结构和良好的物理化学性能，在催化领域中具有广阔的应用前景。在催化作用下，金属三维有序大孔材料能提供大量的反应活性位点，并且具有高的催化效率和选择性，在不同领域的应用中已经得到了广泛的研究和应用。
然而，金属三维有序大孔材料在应用方面还存在一些问题。首先，其制备过程中往往涉及到有机模板的使用，这些模板无法完全被去除，有可能产生环境污染和毒性。其次，金属三维有序大孔材料的结构稳定性及其反应性能还需要进一步提高。因此，制备一种能够克服这些问题的金属三维有序大孔材料，提高其催化性能及应用前景是十分必要的。
二、研究内容
本研究将从制备、表征及催化性能三个方面进行研究。具体内容如下：
1、制备负载型金属三维有序大孔材料。采用硬模板法对夹杂高比表面积的金属掺杂的介孔材料进行合成，再通过各种方法将贵金属催化剂负载在其表面上。
2、表征合成的金属三维有序大孔材料。采用不同的表征手段，比如扫描电镜、透射电镜、低角度X射线衍射、N2吸附脱附等方法对材料的结构、孔径和代谢物质储存能力、表面活性和热稳定性进行表征。
3、研究所制备的负载型金属三维有序大孔材料在光、电化学和催化反应中的催化性能。主要研究其电催化还原CO2、化学合成、有机反应等方面的催化性能，并借助光电流密度和过电位分析讨论材料的催化机理。
三、研究目标
本研究旨在制备出一种具有优异催化性能和良好稳定性的负载型金属三维有序大孔材料，并对其结构、孔径、催化剂负载量等进行表征，探究其在光、电化学和催化反应中的催化性能和机理。通过深入地探究掺金属催化剂的加工方式及其对结构、孔径、催化或吸附性能的影响，进一步拓展金属三维有序大孔材料的应用范围，推动其在新能源、环保、医药、航空航天等领域的应用。