钯及金钯纳米晶的结构调控及其催化性能研究
本文选题:金属纳米晶体 + 光催化驱动 ; 参考:《辽宁大学》2017年硕士论文
【摘要】:金属纳米材料在催化等领域有着十分广泛的应用,因此成为目前材料学研究领域的热点之一。大量的研究结果已经表明,金属纳米催化剂在参与反应过程中的反应能量和反应速率主要依赖于纳米晶裸露的晶面,即尺寸以及形貌(晶面)是影响金属纳米材料性能的重要因素。目前,通过调控纳米晶尺寸和形貌(晶面)来进一步提高催化剂的催化性能、节约经济成本是科学研究的关键内容。在本文的工作中,以金和钯两种金属作为主要研究对象,采用简单普适的水相合成方法,通过设计金属纳米晶体的结构,使其在Suzuki碳碳偶联反应中展现良好的催化性能。将本论文主要工作内容概括如下:1.对金属纳米材料的生长理论、合成方法、双金属纳米晶的研究现状以及金和钯纳米晶已经取得的研究进展进行了简要介绍。2.对高活性纳米钯纳米晶的可控合成展开研究。利用晶种法,依靠卤素离子(Cl-,Br-,以及I-离子)对金属钯的{100}晶面的特异性吸附作用,合成了高指数{730}晶面裸露的内凹立方体钯纳米颗粒。以I-/O2为刻蚀剂,甲醛为还原剂,通过调节钯纳米颗粒的角、面、棱三个位点的刻蚀速率和生长速率,制备了框架结构钯纳米晶。3.通过外延生长的方式获得了核壳结构的金钯纳米晶,然后通过在氧化刻蚀的过程中同时引入还原过程,获得了一种具有独特形貌的双金属纳米晶,内部为八面体金纳米晶作为核、外部为框架结构钯纳米晶。相比于传统的核壳结构纳米晶,紫外-可见光吸收光谱显示框架结构钯纳米晶不影响八面体金核的光谱吸收。4.以Suzuki碳碳偶联反应为探针反应,以不同形貌纳米晶为催化剂进行了有机硼与卤代芳烃的偶联反应实验,验证了{730}晶面裸露的凹面体钯纳米颗粒以及框架结构钯纳米颗粒具有良好的催化能力以及稳定性。在光反应仪中进行的催化反应结果证明了独特结构的金钯双金属纳米晶能够在可见光照射下成功驱动碳碳偶联反应。
[Abstract]:Metal nanomaterials have been widely used in catalysis and other fields, so it has become one of the hotspots in the field of material research. A large number of research results have shown that the reaction energy and reaction rate of the metal nano catalyst in the reaction process depend mainly on the nanocrystalline crystal surface, that is, the size and morphology (crystal surface). It is an important factor affecting the properties of metal nanomaterials. At present, the key content of scientific research is to improve the catalytic performance of the catalyst and save the economic cost by controlling the size and morphology of nanocrystalline and morphology (crystal surface). In this paper, two metals of gold and palladium are used as the main research objects, and simple and universal water phase syntheses are used. Method, by designing the structure of metal nanocrystals to show good catalytic performance in the Suzuki carbon and carbon coupling reaction. The main contents of this paper are summarized as follows: 1. the growth theory of metal nanomaterials, the synthesis method, the research status of bimetallic nanocrystals and the progress of the gold and palladium nanocrystals have been simplified. The study of controllable synthesis of highly active nano palladium nanocrystals by.2. was introduced. By using the specific adsorption of halogen ions (Cl-, Br-, and I- ions) on the {100} crystal surface of metal palladium, the concave cubic palladium nanoparticles exposed to high index {730} crystal surface were synthesized by I-/O2 as a etching agent and formaldehyde as a reducing agent. The etching rate and growth rate of the angle, surface and prism of the palladium nanoparticles were obtained. The palladium nanocrystals of the palladium nanocrystalline.3. were prepared by the epitaxial growth of the palladium nanocrystalline.3.. Then the reduction process was introduced in the process of oxidation etching, and a kind of bimetallic nanocrystalline with unique morphology was obtained. The inner is the eight surface gold nanocrystals as the core and the external frame structure palladium nanocrystals. Compared to the traditional nuclear shell structure nanocrystals, the UV visible light absorption spectra show that the palladium nanocrystals in the framework structure do not affect the spectral absorption of the gold nuclei of the eight heals by the.4. carbon coupling reaction as the probe reaction, and the different morphology nanocrystals are used as the catalysts. The coupling reaction experiment between organic boron and halogenated aromatics shows that the palladium nanoparticles and the frame structure palladium nanoparticles have good catalytic ability and stability. The results of the catalytic reaction in the light reaction instrument show that the unique structure of gold palladium bimetallic nanocrystals can be irradiated by visible light. The carbon coupling reaction was successfully driven.
【学位授予单位】:辽宁大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O643.36;TB383.1
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 饶艳英;钱卫平;;有序金属纳米壳材料[J];化学进展;2011年12期
2 满石清;樊耘;汤俊琪;;帽状金属纳米结构的制备、性质及应用[J];暨南大学学报(自然科学与医学版);2012年05期
3 ;世界首次利用金属纳米结构的光纳米成像技术[J];吉林农业农村经济信息;2006年02期
4 孟庆平,戎咏华,徐祖耀;金属纳米晶的相稳定性[J];中国科学E辑:技术科学;2002年04期
5 黄川;宋晓艳;魏君;韩清超;;金属纳米晶热稳定性的计算机仿真与实验研究[J];中国体视学与图像分析;2008年03期
6 李志远;李家方;;金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利用[J];科学通报;2011年32期
7 金翼水;刘辅庭;;高功能性金属纳米纤维的制造及其性能评估[J];合成纤维;2011年10期
8 杨国桢;;评《金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利用》[J];科学通报;2012年Z1期
9 黄敏;杨修春;赵建富;顾幸勇;梁华银;钱士雄;;银铜双金属纳米晶玻璃复合材料光学三阶非线性的研究[J];中国陶瓷工业;2012年05期
10 张治平;张亚文;;可控形貌的双金属纳米晶催化剂的研究进展[J];大学化学;2013年05期
相关会议论文 前10条
1 王仲珏;;金属纳米变质技术新进展[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年
2 李志远;;金属纳米微结构和颗粒的表面等离子体共振[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
3 黄川;宋晓艳;魏君;韩清超;;金属纳米晶热稳定性的计算机仿真与实验研究[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
4 李亚栋;;金属纳米催化[A];第六届全国物理无机化学会议论文摘要集[C];2012年
5 李亚栋;;金属纳米催化[A];第十二届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2012年
6 宋晓艳;张久兴;李乃苗;高金萍;杨克勇;刘雪梅;;金属纳米晶和纳米粒子材料热力学特性的模拟计算与实验研究[A];2005年全国计算材料、模拟与图像分析学术会议论文集[C];2005年
7 王树林;李生娟;杜妍辰;徐波;李来强;朱岩;;金属纳米结构的干法室温大规模制备[A];第八届全国颗粒制备与处理学术和应用研讨会论文集[C];2007年
8 吴炳辉;陈光需;代燕;郑南峰;;贵金属纳米晶的表界面调控[A];第十二届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2012年
9 郭霞;张巧;叶伟;谢芳;赵清;杨剑;;金基纳米棒的选择性腐蚀制备新颖多金属纳米结构[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第33分会:纳米材料合成与组装[C];2014年
10 童明良;刘俊良;冷际东;郭鹏虎;;系列4f/3d-4f金属纳米分子磁体的组装与磁-构关系研究[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
相关重要报纸文章 前10条
1 本报记者 危丽琼;双金属纳米簇催化剂“1+1>2”[N];中国化工报;2013年
2 张巍巍;美开发出高度控制金属纳米结构的方法[N];科技日报;2012年
3 本报记者 刘俊;“纳米食品”安全存疑[N];广州日报;2010年
4 张阳德;我国纳米生物医药科技发展的战略思考[N];科技日报;2003年
5 本报记者 童岱;刘扬:发现“神水”之毒[N];北京科技报;2009年
6 本报记者 贾书哲;拨开迷雾看纳米[N];中国质量报;2002年
7 何屹;纳米金晶簇的催化活性与大小有关[N];科技日报;2008年
8 本报记者 李胜;一吨值一亿美元[N];深圳商报;2002年
9 李树龙;小纳米 大神通(上篇)[N];中国黄金报;2001年
10 记者 任荃;纳米金球让基因拷贝不走样[N];文汇报;2006年
相关博士学位论文 前10条
1 孙明斐;异常一维金属纳米结构弹性及塑性的分子动力学模似表征[D];复旦大学;2014年
2 李楠庭;石墨烯负载金属纳米结构的制备及性能表征[D];南京大学;2015年
3 宋玮;多肽/金属纳米簇的制备及其用于生物分析检测研究[D];南昌大学;2015年
4 伍铁生;基于金属纳米结构的光传输特性及其应用研究[D];北京邮电大学;2015年
5 王超;Ir基贵金属纳米晶制备及其催化性质研究[D];吉林大学;2016年
6 武振楠;基于金属纳米点的超薄二维组装结构构筑[D];吉林大学;2016年
7 吴菲菲;金属纳米结构的构筑及其在传感中的应用[D];吉林大学;2016年
8 程毅;液相基底表面金属纳米结构形成机理的计算机模拟[D];浙江大学;2016年
9 张亚芳;金属纳米结构对染料分子和稀土离子光学性质的调控[D];武汉大学;2016年
10 马宗伟;金属纳米棒阵列的三阶光学非线性和光致发光特性研究[D];华中科技大学;2016年
相关硕士学位论文 前10条
1 战琪;钯及金钯纳米晶的结构调控及其催化性能研究[D];辽宁大学;2017年
2 祝国民;原位液体透射电镜芯片的研发及基于此技术的贵金属纳米晶生长和刻蚀研究[D];浙江大学;2015年
3 倪媛;贵金属纳米结构的可控合成及其光热效应研究[D];南京航空航天大学;2015年
4 杨荣;贵金属纳米晶合成及其性能研究[D];浙江理工大学;2015年
5 吴佳;基于金属纳米簇的光学分析方法研究[D];陕西师范大学;2015年
6 赵婷;贵金属纳米结构的消光特性研究[D];陕西师范大学;2015年
7 蔡正杰;表面等离激元诱导的金属纳米宽单频带和窄多频带光透明特征研究[D];江西师范大学;2015年
8 韩淑华;中空、多孔贵金属纳米结构的构筑及其机理、性能研究[D];温州大学;2015年
9 沈琪;金属纳米颗粒阵列的局域表面等离激元共振研究[D];南京大学;2014年
10 王婧;金属纳米结构在超宽带电磁波中的局域增强特性及应用研究[D];电子科技大学;2014年
,本文编号:1885035
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/1885035.html