Mn前驱体及LaMnO3催化剂显微形貌调控及性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

#本选题研究的目的及意义
催化剂作为现代化学工业的基石，在能源、环境、材料等领域扮演着至关重要的角色。

高效、稳定的催化剂能够加速反应进程、提高目标产物选择性，从而降低能耗、减少污染物排放，符合绿色化学和可持续发展的理念。

因此，开发新型高效催化剂并探究其构效关系一直是催化领域的研究热点。

2. 本选题国内外研究状况综述

#本选题国内外研究状况综述##国内研究现状近年来，国内学者在mn基氧化物催化剂，特别是lamno3催化剂的制备、表征及催化性能研究方面取得了一系列进展。

例如，华南理工大学的李忠教授团队[1]利用溶胶-凝胶法制备了不同形貌的lamno3催化剂，并研究了其对co氧化的催化活性，发现纳米棒状lamno3催化剂表现出最佳的催化性能。

浙江大学的吴忠标教授课题组[2]采用共沉淀法合成了lamno3催化剂，并将其应用于voc的催化燃烧，发现lamno3催化剂具有较高的催化活性和稳定性。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

#本选题研究的主要内容及写作提纲
##主要内容
本研究将以mn前驱体为切入点，通过调控其制备条件来控制其形貌，进而影响最终lamno3催化剂的显微结构。

具体研究内容包括：
1.mn前驱体的制备与形貌调控:采用不同方法，如溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热合成法等，制备不同形貌的mn前驱体，如纳米球、纳米棒、纳米片等。

通过改变反应条件，如反应温度、反应时间、ph值、表面活性剂等，探究其对mn前驱体形貌的影响规律。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研与方案设计:深入查阅国内外相关文献，了解mn前驱体和lamno3催化剂的制备方法、形貌调控策略、表征手段以及催化性能评价方法，并结合本课题的具体情况，制定详细的实验方案。

2.mn前驱体的制备与形貌调控:采用溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热合成法等方法制备mn前驱体，通过改变反应条件（如反应物浓度、反应温度、反应时间、ph值、表面活性剂种类和浓度等）来调控mn前驱体的形貌。

3.lamno3催化剂的制备:以制备的不同形貌mn前驱体为原料，采用溶胶-凝胶法、柠檬酸络合法等方法制备lamno3催化剂。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于以mn前驱体的形貌调控为突破口，系统研究了其对最终lamno3催化剂形貌和性能的影响，并结合理论计算深入探究其构效关系，具体体现在以下几个方面：
1.mn前驱体形貌的精细调控:本研究将探索多种合成方法并系统优化反应条件，实现对mn前驱体形貌的精细调控，获得形貌规整、尺寸均一的纳米结构，为后续制备高性能lamno3催化剂奠定基础。

2.mn前驱体形貌与lamno3催化剂性能的关联研究:本研究将深入研究mn前驱体形貌对lamno3催化剂晶体结构、表面性质和催化性能的影响规律，揭示mn前驱体形貌与lamno3催化剂性能之间的内在联系，为通过调控前驱体形貌来设计高性能lamno3催化剂提供新思路。

3.理论计算与实验研究相结合:本研究将结合密度泛函理论计算，从原子尺度上深入理解mn前驱体形貌对lamno3催化剂电子结构、表面性质和催化机理的影响，阐明其构效关系，为理性设计高性能lamno3催化剂提供理论指导。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 张洁,张娜,张润洁,等.不同形貌纳米mno2的制备及其催化氧化vocs性能[j].环境工程学报,2020,14(1):259-266.

2. 王丹,李新军,张波,等.不同形貌mno2的制备及其催化氧化甲苯性能[j].功能材料,2019,50(9):9103-9108.

3. 刘畅,张文,张伟,等.不同形貌lamno3催化剂的制备及其催化燃烧vocs性能研究[j].无机材料学报,2018,33(9):977-984.