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《西北大学》 2014年
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多孔银催化剂,铂/氧化铁基杂化结构催化剂的可控合成、表征及催化性能研究

刘艳萍  
【摘要】:贵金属纳米颗粒由于其在电学、光学和催化等方面的广泛应用而成为近些年研究的主要课题之一,其尺寸和形貌对它的这些性质有非常大的影响,所以制备形貌和尺寸可控的贵金属纳米材料,是目前催化领域的一个研究热点。同时,贵金属在自然界中的含量非常有限,而且尺寸比较小,不易循环利用,如何最大限度的发挥贵金属的性能,也是目前研究的热点。多孔贵金属纳米材料,具有很好的电子传导性能和大的比表面积,有利于提高催化剂的催化性能。如果将贵金属负载于具有磁性的过渡金属氧化物上,不仅保留了贵金属的催化性能,而且可以实现催化剂的快速分离及重复利用。因此,本论文采用简单温和的室温陈化或溶液合成路线,通过优化实验条件,制备出不同形貌及结构的贵金属及其多相催化剂,并研究其催化特性。所制备的纳米结构催化剂,在催化有机物还原和选择性加氢等方面表现出了很高的活性。论文的主要工作包括以下三部分: 1、采用简单的静置及热诱导还原过程,通过调节反应温度和前驱体浓度,合成出了不同形貌的Ag中间产物,用SEM、XRD、FTIR、TGA等方法分析其形貌、结构和形成机理。而这些中间产物经过煅烧后,可以得到不同结构的分等级多孔Ag,成分单一且结晶度高。将所制备的Ag作为NaBH4还原4-NP反应的催化剂,表现出了高的催化性能,经过10个循环使用后,其催化性能基本没有下降。 2、采用水热合成法,调节前驱体和还原剂的加入量,对比所得产物的结构形貌,确定了合成Ag纳米线的最佳条件。当用NaBH4作还原剂还原4-NP时,将Ag纳米线作为催化剂催化还原4-NP,所合成的Ag纳米线同样具有优越的催化活性。 3、采用温和的液相还原法,将贵金属Pt颗粒负载于磁性片状Fe2O3的表面,通过SEM、TEM、尺寸分布等表征手段证明,Pt颗粒的直径约3-6nm,且均匀分布在片状的Fe2O3表面。将所制备的Pt/Fe2O3多相催化剂用于硝基和其不饱和化合物的选择性加氢反应时,其表现出了良好的催化性能。当催化反应完成后,可以用磁铁轻易的将催化剂从溶液中分离出来,用于下一次催化反应,经过10个循环后,其仍然保持了最初的催化活性和稳定性能。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:O643.36

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【参考文献】
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