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1. 毕业设计（论文）的内容和要求
工业废气与汽车尾气中残余的甲烷对臭氧层的破坏十分严重，高温燃烧法去除甲烷的同时会产生CO、NOx等其它有害气体，由于甲烷十分稳定，C-H键的非催化活化需要很高的温度，所以低温催化甲烷氧化无疑是一个巨大的挑战。
其中催化燃烧是CH4 的处理方法之一 ，早期的研究集中在贵金属催化剂上，但贵金属受高成本、稀缺性以及反应温度（高温烧结）等缺陷而限制了其应用，之后研究者将研究方向放在了尖晶石、钙钛矿、混合氧化物等过渡金属氧化物上，过渡金属氧化物因其低廉的价格以及良好的催化活性，被认为是潜在的贵金属催化剂替代品。
本文的主要工作是研发ZnNixCo2-xO4 (x=0,0.2,0.4,0.6,0.8)尖晶石氧化物，通过使用Ni去取代八面体位点上的活性金属Co，研究ZnCo2O4 尖晶石氧化物的八面体活性位对甲烷催化反应活性的影响，同时该催化剂对催化甲烷低温氧化反应也有着非常好的效果。
2. 实验内容和要求
实验内容：先参考文献对ZnCo2O4尖晶石催化剂制备条件进行优化，得到最佳的制备条件后制备ZnNixCo2-xO4 (x=0.2,0.4,0.6,0.8)尖晶石催化剂用于低浓度的甲烷燃烧反应，使用固定床反应器对催化剂活性进行测定，探究不同Ni含量尖晶石催化剂的活性差异，并进行重复性实验验证结果的可靠性，得到准确的活性结果后，对催化剂进行系列表征对反应结果进行解释说明。
具体如下：1. 尖晶石合成过程的条件优化：烘箱除水的最佳温度，马弗炉煅烧的最佳温度，投入原料的总量与溶剂的最佳比例，从而确定最合适的尖晶石制备条件。
2. 催化甲烷完全氧化反应：以1% CH4/Air(总流速为100 mL/min，CH4流速为 1 mL/min，Air流速为99 mL/min)作为反应气，探究不同Ni、Co比例的尖晶石氧化物对催化活性的影响。
3. 参考文献
[1] Ting Wang, Jieyu Wang, Yuanmiao Sun, Yan Duan, Shengnan Sun, Xiao Hu,Shibo Xie, Yonghua Due, Chuan Wang, Zhichuan J. Xu, Origin of electronic structure dependent activity of spinel ZnNixCo2-xO4 oxides for complete methane oxidation, Applied Catalysis B: Environmental 256 (2019) 117844. Doi:10.1016/j.apcatb.2019.117844.
[2] Ye Zhou, Shengnan Sun, Chao Wei, Yuanmiao Sun, Pinxian Xi, Zhenxing Feng and Zhichuan J. Xu, Significance of Engineering the Octahedral Units to Promote the Oxygen Evolution Reaction of Spinel Oxides, Adv. Mater. 2019, 1902509. Doi:10.1002/adma.201902509
[3] Shuo Zhang, Xinbo Zhu, Chenghang Zheng, Daqing Hu, Jian Zhang, Xiang Gao, Study on Catalytic Soot Oxidation over Spinel Type ACo2O4 (A = Co, Ni, Cu, Zn) Catalysts, Aerosol and Air Quality Research, 17: 23172327, 2017. Doi: 10.4209/aaqr.2016.12.0564.
4. 毕业设计（论文）计划
2021.01.16-2021.02.28 寒假，阅读文献了解实验背景2021.03.01-2021.03.15 催化剂制备条件的探究和优化2020.03.16-2020.03.31 催化剂制备及活性测试2020.04.01-2020.04.15 催化剂表征2020.04.16-2020.05.15 完成毕业论文以及答辩PPT
