收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纳米碳管加氢催化剂的制备及其在催化加氢中的应用

应永飞  
【摘要】: 本文研究了CVD一步法制备纳米碳管的工艺;通过浓HNO_3氧化的方法对得到的纳米碳管进行了纯化和表面修饰。经过表面修饰后,可以在纳米碳管表面均匀负载上Pt和Pd;分别把它们应用于肉桂醛和卤代硝基化合物的选择性加氢,取得较好的结果。 目前,化学气相沉积法(CVD)是制备纳米碳管的主要方法,该法具有产率高、设备简单、工艺参数易于控制等优点,因此,我们采用CVD法制备纳米碳管。本文研究了催化剂的制备方法、程序升温速率、原料气配比等因素对制备纳米碳管的影响,并通过XRD、TG-DTA、TEM等分析手段对所得产物进行了分析。通过比较,证明Co/Al_2O_3比Co/SiO_2更适合纳米碳管的生长。程序升温CVD法制得的纳米碳管管径在8-12nm之间、管壁洁净、石墨化程度好,纳米碳管的产量很高。 由CVD法制得的纳米碳管,从TEM电镜可以看到其中含有催化剂、无定形碳、碳纤维和石墨微粒等杂质。通过6M盐酸浸泡除去催化剂,在表面活性剂中超声振动30min使纳米碳管和其它碳杂质剥离。然后在浓硝酸中回流除去碳杂质,达到了有效纯化纳米碳管的目的。考察了回流温度、回流时间对纳米碳管纯化的影响。纯化后的纳米碳管表面有很多活性基团和缺陷,这对在纳米碳管表面负载金属具有很大的意义,并实现了纳米碳管的纯化和表面修饰的统一。 通过浸渍法和离子交换法分别将铂沉积到经修饰的纳米碳管和纳米碳管粗品的表面,然后在300℃下用氢气还原。并用TEM和XRD对所得样品进行了表征。相对于离子交换法,浸渍法得到的金属颗粒较大,而未处理的纳米碳管表面很难吸附金属。Pt/CNTs在选择性肉桂醛的选择性加氢中表现出很高的加氢活性和选择性,这是由于纳米碳管外表面独特的结构以及纳米碳管和金属之间相互作用的结果。 用浸渍法和离子交换法可以使金属Pd均匀沉积在纳米碳管表面,离子交换法所得金属颗粒较为细小。当pH值为9、氢气还原温度为300℃时,离子交换法得到纳米碳管表面既有一定的金属负载量,催化剂活性组分的粒径也较小。经TEM和XRD分析,负载的金属粒子粒径为15nm左右。作为加氢催化剂,Pd/CNTs对 卤代硝基物的催化加氢表现出较高的催化性能,其加氢活性比P出C加氢催化剂高。 同时,表现出独特的抑制加氢脱卤性能,其脱卤率在所选择的反应体系中小于 0.2%,比Pd/C催化剂的15%左右大幅度下降。P出CNTs能抑制加氢脱卤与纳米碳 管独特的结构以及纳米碳管和金属之间的相互作用有着密切的关系。该催化剂的 稳定性较好,连续使用十次后仍然具有很强的催化活性。同时,对影响催化反应 的条件进行了研究。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张登松,施利毅,方建慧,代凯;纳米碳管与活性炭复合电极电吸附脱盐性能的研究[J];功能材料;2005年08期
2 章效锋;张泽;张孝彬;;电子显微术对材料科学的新贡献:纳米碳管的发现和研究概况[J];电子显微学报;1996年Z1期
3 ;超微纳米刷在美国问世[J];机电一体化;2005年05期
4 余雪里;徐向菊;梁英;许雪笙;贾志杰;;CVD法工业化生产纳米碳管的研究[J];化工新型材料;2006年04期
5 赵国刚;张海军;王振廷;;Ni-P-CNTs化学复合镀层组织结构[J];黑龙江科技学院学报;2007年01期
6 王恒;王新庆;周坤林;王幼文;尚学府;李振华;王淼;;介孔材料对纳米碳管制备及结构的影响[J];材料科学与工程学报;2007年02期
7 王翔;李克智;弓巧娟;李贺军;王标;;催化裂解无水乙醇制备纳米碳管[J];机械科学与技术;2007年04期
8 余雪里;徐向菊;梁英;许雪笙;贾志杰;;CVD法工业化生产纳米碳管的研究[J];化工新型材料;2007年S1期
9 吴萍;陈蓓;邹兴权;李强;张丹莉;肖潭;;纳米碳管中离散分布的金属Ni纳米线气-液/固-固填充模型[J];功能材料;2007年11期
10 李其祥;袁观明;董志军;吕早生;李轩科;;纳米碳管/环氧树脂复合材料的力学性能研究[J];武汉理工大学学报;2009年15期
11 古玲;赵建国;;化学气相沉积工艺制备绳状纳米碳管的研究[J];炭素技术;2011年02期
12 姜金龙;戴剑锋;袁晓明;王海忠;魏智强;王青;;纳米碳管/铝基复合材料的制备及摩擦磨损性能研究[J];摩擦学学报;2007年03期
13 赵建国;魏兴海;刘朗;郭全贵;史景利;翟更太;;膨胀石墨的孔隙内生长纳米碳管[J];材料工程;2007年S1期
14 孙岚;张英鸽;;纳米碳管的生物相容性[J];生物医学工程学杂志;2008年03期
15 项丽;;应用纳米碳管固相萃取环境中有机污染物研究进展[J];安徽农学通报;2008年21期
16 左小华;邓祥义;许波;赵碧琳;;纳米碳管/PMMA复合材料的研究进展[J];黄石理工学院学报;2009年03期
17 李四年;肖岸纯;陈慧敏;张友寿;沈金龙;郑重;;纳米碳管增强镁基复合材料应力传递有限元分析[J];特种铸造及有色合金;2010年03期
18 代凯;朱光平;刘忠良;刘亲壮;芦露华;;纳米碳管电吸附氯化钠性能的研究[J];化工新型材料;2011年03期
19 曹宗良,王健农,丁冬雁,戴杰华,余帆;化学气相沉积法快速生长定向纳米碳管(英文)[J];新型炭材料;2003年01期
20 衣朝华;赵发伟;李仕群;苏磊;苏啸;;纳米碳管对磷铝酸盐复合水泥性能的影响[J];硅酸盐通报;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 付绍云;冯青平;杨娇萍;刘玉;陈振坤;肖红梅;;纳米碳管/环氧树脂基复合材料的力学与电学性能[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
2 李婷婷;韩佳蕊;林道辉;;分子量对水中有机质在纳米碳管上吸附的影响[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 刘嫦丽;李婷婷;林道辉;;水中悬浮纳米碳管的混凝去除及影响因素[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
4 温蓓;周艳萍;张淑贞;;铜与全氟辛烷磺酸在纳米碳管上的共吸附研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
5 张承东;Alvarez Pedro;;木质素酶对纳米碳管的酶促降解研究[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年
6 赵建国;古玲;;绳状纳米碳管的制备及生长机理研究[A];第22届炭—石墨材料学术会论文集[C];2010年
7 赵建国;郭全贵;郭向云;古玲;李江;屈文山;郭永;;化学气相沉积工艺制备螺旋形纳米碳管及其生长机理研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
8 吴宝艳;欧忠敏;邢达;;光敏剂-纳米碳管复合物的制备与性能研究[A];第七届全国光生物学学术会议论文摘要集[C];2010年
9 胡海岩;王立峰;;纳米碳管的若干动力学问题[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
10 周震涛;赵慧峰;张焰峰;;纳米碳管在锂离子电池中的应用[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王新庆;纳米碳管的制备、复合材料以及场增强因子的研究[D];浙江大学;2004年
2 康斌;纳米碳管、纳米金的光致效应及其用于癌症靶向治疗的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 郭忠全;高性能铜基电接触复合材料的研制及强化机理研究[D];山东大学;2011年
4 李慧玉;小肽阻滞剂和纳米碳管对淀粉样肽结构和热力学性质影响的分子动力学研究[D];复旦大学;2011年
5 张程;新型碳材料复合物催化剂用于富氢气氛下CO优先氧化及CO完全氧化反应[D];天津大学;2011年
6 李昱;纳米碳管的制备、表面修饰及其初步用于葡萄糖生物传感器的研究[D];浙江大学;2005年
7 谢龙;纳米碳管表面的聚合物修饰及其初步应用于纳米复合材料的研究[D];复旦大学;2007年
8 刘云芳;化学气相催化裂解法制备纳米碳管及其应用研究[D];北京化工大学;2005年
9 戴剑锋;新型碳纳米材料的制备、性质及应用研究[D];兰州理工大学;2006年
10 吴莉莉;纳米碳管气敏传感器及随机共振检测系统的研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李燕;纳米碳管的盐水通道行为研究[D];中国海洋大学;2010年
2 龙志峰;纳米碳管对小球藻的毒性效应与致毒机理[D];浙江大学;2012年
3 王晓飞;纳米碳管增强铝基复合材料的制备[D];昆明理工大学;2011年
4 李婷婷;天然有机质与纳米碳管相互作用机制及影响因素[D];浙江大学;2012年
5 刘妮;水中纳米碳管悬浮与去除的机理及影响因素[D];浙江大学;2010年
6 陆吟盈;纳米碳管在孔隙介质中迁移的机理及影响因素[D];浙江大学;2013年
7 田小利;腐殖酸对纳米碳管吸附重金属的作用及机理[D];浙江大学;2011年
8 张欣;碳纳米材料对磺胺甲恶唑的吸附机理研究[D];昆明理工大学;2011年
9 李东;纳米碳管增强复合材料力学特性的数值分析[D];重庆大学;2011年
10 杜宇;纳米碳管—碳化钛复合粉体的制备[D];武汉工程大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐铮奎;纳米碳管可用于制造多种医疗器械[N];中国医药报;2010年
2 特约撰稿 徐铮奎;纳米碳管用于医械前景可期[N];医药经济报;2010年
3 龙泉;纳米碳管 前途似锦[N];中国电子报;2001年
4 ;纳米碳管场致发射平板显示器件[N];中国计算机报;2001年
5 ;纳米碳管制备新法获美专利[N];科技日报;2003年
6 记者 吴伟农;荷研制出单电子纳米碳管晶体管[N];新华每日电讯;2001年
7 智超;纳米碳管式场发射显示器问世[N];电子资讯时报;2002年
8 文斋;掀起纳米电脑面纱[N];北京科技报;2002年
9 ;五种分子可能改变世界[N];科技日报;2003年
10 李春才;21世纪高新技术——纳米技术[N];大众科技报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978