负载钯纳米粒子复合催化剂的制备及催化性能研究

发布时间：2021-05-22 01:29

　　贵金属纳米粒子,尤其是钯（Pd）纳米粒子作为催化剂被广泛研究,因为它们对许多有机催化反应具有高催化活性。贵金属纳米粒子的催化活性主要取决于它们的大小、形貌、结晶度和表面状态,但其自身存在一些缺点,如易团聚、稳定性差、难回收等,大大降低了催化性能。将Pd纳米粒子负载在合适的载体上,合成功能性负载型Pd纳米粒子复合催化剂,改善Pd纳米粒子的形貌及尺寸分布,优化与载体间的协同作用,从而提高材料整体催化活性。本文的主要研究内容包括以下两部分:（1）合成了一种卵壳结构的FexOy/PdPt@CeO2复合材料,其中FexOy纳米粒子作为可移动核,PdPt合金均匀负载于CeO2壳表面。由于CeO2壳中具有较高的孔隙率和孔隙的存在,使得FexOy/PdPt@CeO2复合材料可以作为催化反应的纳米反应器。同时,我们还发现了导致催化剂催化活性增强的两个结构特征,包括:用双金属PdPt合金代替单金属纳米粒子;用活性CeO2壳代替化学惰性负载物。制得的纳米催化剂对有机染料的催化还原活性高于对照样品。此外,该催化剂由于具有磁性,易于回收和再利用。（2）采用水热法合成了一种还原氧化石墨烯纳米片/谷胱甘肽-Pd（r... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 贵金属纳米粒子
        1.2.1 贵金属简介
        1.2.2 贵金属纳米粒子的制备
        1.2.3 贵金属在催化领域中的应用
    1.3 贵金属催化剂载体
        1.3.1 导电高分子材料
        1.3.2 非导电高分子材料
    1.4 负载钯催化剂的纳米结构及催化性能
        1.4.1 核壳结构钯纳米催化剂
        1.4.2 凝胶结构钯纳米催化剂
    1.5 染料降解技术及其研究进展
    1.6 本文选题思路与研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验原料与实验仪器
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料的制备方法
        2.2.1 Hummers法制备氧化石墨烯
        2.2.2 Fe_xO_y/PdPt@CeO_2纳米反应器的制备方法
        2.2.3 rGS/G-Pd凝胶的制备方法
    2.3 催化剂的性能测试
        2.3.1 Fe_xO_y/PdPt@CeO_2纳米反应器的催化性能测试
        2.3.2 rGS/G-Pd凝胶的催化性能测试
    2.4 表征测试手段及方法
        2.4.1 扫描电子显微镜(SEM)
        2.4.2 透射电子显微镜(TEM)
        2.4.3 X射线衍射(XRD)
        2.4.4 傅立叶红外光谱(FT-IR)
        2.4.5 X射光电子能谱(XPS)
        2.4.6 电感耦合等离子体光谱仪(ICP)
        2.4.7 超导量子干涉仪(SQUID)
        2.4.8 紫外-可见分光光度计(UV-Vis)
第3章 磁性可循环卵壳结构Fe_xO_y/PdPt@CeO_2的制备及催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 Fe_xO_y/PdPt@CeO_2纳米反应器的制备
    3.3 Fe_xO_y/PdPt@CeO_2纳米反应器的结构表征
        3.3.1 纳米反应器XRD分析
        3.3.2 纳米反应器形貌结构表征
        3.3.3 纳米反应器FT-IR分析
        3.3.4 纳米反应器XPS分析
        3.3.5 纳米反应器BET分析
    3.4 Fe_xO_y/PdPt@CeO_2纳米反应器的催化性能表征
    3.5 本章小结
第4章 还原氧化石墨烯/谷胱甘肽-Pd凝胶的制备及催化性能研究
    4.1 前言
    4.2 rGS/G-Pd凝胶的制备
    4.3 rGS/G-Pd凝胶的结构表征
        4.3.1 凝胶FT-IR分析
        4.3.2 凝胶形貌结构表征
        4.3.3 凝胶XRD分析
        4.3.4 凝胶XPS分析
    4.5 rGS/G-Pd凝胶的催化性能表征
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]载钯ZIF-8的制备及其在催化降解方面的应用[J]. 王庆利,苏策,尚朝阳,黄雪莲,魏云彪,李思良.  化工新型材料. 2020(08)



本文编号：3200722