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在过去的几十年中，由于能源短缺和温室效应等环境问题，用于二氧化碳捕集、封存和利用的新型材料和新技术的开发受到了广泛的关注。通过燃料电池利用氢能是当前发电中碳基燃料的有前途的替代方法之一。实现氢经济的关键是开发可靠的氢存储系统，以安全的方式存储大量氢。作为氢能的液态储存形式，甲酸及甲酸盐可以通过在高效催化剂存在下由二氧化碳，碳酸盐或碳酸氢盐加氢而生成，这构成了简单而有效的碳中和循环。本文的研究主要针对钯基非均相催化，通过载体相关改性工作实现CO2高效转化为甲酸及甲酸盐，实现CO2的有效利用和氢能的储存。论文的主要工作与结果有：
1.我们以尿素和对苯二甲醛为前体通过浸渍法成功地合成了负载在席夫碱改性石墨碳氮化物(u-CN100)上的Pd纳米簇活性中心。所得片状材料显示出高催化活性，转化频率(TOF)为98.9h-1，并且在CO2加氢中具有良好的稳定性。研究了反应过程中的各种影响因素，包括TPAL的添加量，反应压力，反应温度等。应用了大量的表征方法研究催化剂的构效关系，包括TEM，XRD，XPS，FTIR，HRTEM，EDS和BET。结果表明，催化剂的高活性和稳定性归因于活性组分Pd表面的电子修饰，贵金属纳米团簇的高分散性以及强的金属-载体相互作用所致。分散的席夫碱位点和多种含氮基团在高效、持久的CO2加氢系统中具有重要意义。该催化体系将碳氮材料、席夫碱位点和CO2催化加氢制甲酸有机地结合起来，以便更好地发挥CO2的经济和社会价值。
2.我们以高孔道率结构规则的酚醛树脂作为载体，六亚甲基四胺为固化剂，通过浸渍法合成了非均相介孔Pd基催化剂。一并讨论了固化剂交联发泡和氯甲基官能化的影响，酚醛摩尔比(F/P)，CO2/H2的反应压力，反应温度和催化剂稳定性测试等反应条件。优化的条件为10MPa的反应压力，383.15K的反应温度，2h的反应时间和F/P值为1：1，有助于提高催化活性到115.9h-1的转换频率(TOF)。其中值得注意的是，在固化剂六亚甲基四胺存在的情况下，介孔酚醛树脂聚合物使TOF值大大增加，从90h-1上升到115.9h-1。适量的HMTA加入到MPF中发挥了发泡和交联固化等作用，这些产物和中间物提供和导致了表面蓬松化、钯纳米簇的高分散性和材料比表面积和孔道体积的提高以及形成牢固的金属-载体键。该发现为CO2的直接加氢提供了有希望的途径，并且可能在CO2转化和贵金属催化化学领域中具有一些重要意义。
1.我们以尿素和对苯二甲醛为前体通过浸渍法成功地合成了负载在席夫碱改性石墨碳氮化物(u-CN100)上的Pd纳米簇活性中心。所得片状材料显示出高催化活性，转化频率(TOF)为98.9h-1，并且在CO2加氢中具有良好的稳定性。研究了反应过程中的各种影响因素，包括TPAL的添加量，反应压力，反应温度等。应用了大量的表征方法研究催化剂的构效关系，包括TEM，XRD，XPS，FTIR，HRTEM，EDS和BET。结果表明，催化剂的高活性和稳定性归因于活性组分Pd表面的电子修饰，贵金属纳米团簇的高分散性以及强的金属-载体相互作用所致。分散的席夫碱位点和多种含氮基团在高效、持久的CO2加氢系统中具有重要意义。该催化体系将碳氮材料、席夫碱位点和CO2催化加氢制甲酸有机地结合起来，以便更好地发挥CO2的经济和社会价值。
2.我们以高孔道率结构规则的酚醛树脂作为载体，六亚甲基四胺为固化剂，通过浸渍法合成了非均相介孔Pd基催化剂。一并讨论了固化剂交联发泡和氯甲基官能化的影响，酚醛摩尔比(F/P)，CO2/H2的反应压力，反应温度和催化剂稳定性测试等反应条件。优化的条件为10MPa的反应压力，383.15K的反应温度，2h的反应时间和F/P值为1：1，有助于提高催化活性到115.9h-1的转换频率(TOF)。其中值得注意的是，在固化剂六亚甲基四胺存在的情况下，介孔酚醛树脂聚合物使TOF值大大增加，从90h-1上升到115.9h-1。适量的HMTA加入到MPF中发挥了发泡和交联固化等作用，这些产物和中间物提供和导致了表面蓬松化、钯纳米簇的高分散性和材料比表面积和孔道体积的提高以及形成牢固的金属-载体键。该发现为CO2的直接加氢提供了有希望的途径，并且可能在CO2转化和贵金属催化化学领域中具有一些重要意义。