高稳定性钯纳米复合材料的制备及性能研究
本文关键词：高稳定性钯纳米复合材料的制备及性能研究 出处：《大连理工大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：金属纳米颗粒由于尺寸急剧减小而比表面积增大,具有较高的表面能,在催化、生物医药、能源等领域中均有着重要的用途。但是,也因为这些特性,使得金属纳米颗粒在实际应用中极易发生团聚和流失,导致性能下降甚至失活。因此,通过有效的于段对金属纳米颗粒进行稳定,是保证金属纳米颗粒得到充分应用的关键。无机介孔材料由于具有规则的介孔结构和高比表面积等优势,常被用于负载金属纳米颗粒。通过孔道的限制作用,不仅可稳定和分散金属纳米颗粒,同时也有利于反应物的传输。金属氧化物由于能够与金属纳米颗粒间产生相互作用,使金属纳米颗粒的性能得到提升,因此也常被用作稳定金属纳米颗粒的载体。本文针对金属纳米颗粒的稳定问题,分别以介孔材料和金属氧化物为载体,制备了三种金属纳米颗粒得到良好分散和稳定的纳米复合材料。(1)通过简便、可靠的方法将Pd纳米颗粒原位引入MCM-41的介孔孔道中,制备得到了具有高活性和高稳定性的Pd/MCM-41纳米复合材料。在介孔的限制作用下,Pd纳米颗粒得到良好的稳定,粒径约为3 nm。该材料对碘苯和苯硼酸的偶联反应具有良好的催化活性,反应5 min,碘苯转化率达91.42%,循环4次活性未见明显下降。(2)以SiO_2纳米颗粒作为模板剂,在3-氨基苯酚和甲醛聚合过程中原位引入,制备了具有良好介孔结构、较高比表面积以及孔径均匀分布的介孔碳球。用于负载Pd纳米颗粒,得到金属颗粒粒径小(-2 nm),分散性良好的Pd/介孔碳球复合材料。该材料用于催化碘苯和苯硼酸的偶联反应,反应5 min,碘苯转化率达99.06%,循环使用7次活性仍保持优异。(3)通过在含有金属离子的酚醛树脂球表面包覆TiO_2,制备得到具有良好空心结构的Pd/TiO_2纳米空心球,并对金属负载量和Ti02壳层厚度进行了有效的调控。将制备得到的Pd/TiO_2纳米空心球用于催化碘苯和苯硼酸的偶联反应,具有良好的催化活性,反应5 min,碘苯转化率为96.06%。对金属盐种类进行变换,可以对此合成体系进行扩展,得到不同金属组分的金属/TiO_2纳米空心球。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33
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，本文编号：1330004
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