碳包覆的过渡金属（氧化物）纳米复合催化剂的可控合成及其性能研究
发布时间：2021-06-11 23:12
过渡金属合金与过渡金属氧化物纳米复合催化剂是两类重要的催化剂,广泛应用于精细化工、石油化工、环境催化等领域。但传统的制备方法都存在制备工艺复杂、影响因素较多、可重复性差等缺点,制备出的催化剂催化效果不佳。针对这一问题,本文采用一种新的固相合成法,以水杨酸根插层的层状金属氢氧化物为单一前驱体,通过简单的一步固态热解得到了高效的NixFey NPs@C和CoONPs@C纳米复合催化剂。具体内容如下:1、以水杨酸根插层的层状氢氧化镍铁为前驱体,以一步固态热解法制得碳包覆的镍铁合金纳米复合催化剂,该过程中水杨酸根既作为还原剂又作为碳源,产物中的镍铁金属比可以通过改变原料中的金属离子比例来进行可控调节。我们对所制备的催化剂进行了 XRD、SEM、HRTEM、BET、Raman、FTIR、XPS等一系列表征,结果表明:在我们制备的纳米复合催化剂中,具有高结晶度、高纯度的NiFe合金纳米粒子（8-12 nm）均匀地包覆在石墨碳中,并与石墨碳以C-O-M（Metal）化学键相连接,金属负载量最高能达到80%。石墨碳基质具有较大的比表面积（141.36 m2/g）和介孔结构,有助于反应底物与合金上催化位...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１制备Ｍ＠ＮＣｓ?（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ、ＣｏＮｉ）纳米复合材料的流程图
Ｎ２Ｈ４为还原剂，用浸溃还原法将Ｎｉ纳米颗粒负载到炭黑上，通过调节投料比来??调节Ｎｉ的负载量，当其为２２％时，催化剂分散性最高，对应的催化效率也最高，在??对硝基苯酚的催化还原实验中对应的Ｋ值为０．５９７?ｍｉｎ＇图１－２为该工作中制备Ｎｉ／Ｃ??纳米复合材料的流程图。??Ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｄｋ?ＮＩ２＾Ｂ?ＨＶＣＢ??图１－２制备Ｎｉ／ＣＢ纳米复合材料的流程图。??Ｆｉｇ?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｎｉ／ＣＢ?ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．??由两种或多种金属组成的纳米合金颗粒具有几何结构和电子结构可调控的特点，??用于催化过程中，不同的金属之间通常表现出协同作用，从而得到较相应单金属催化??剂更高的催化活性。同样以浸渍还原法，许多碳负载的纳米合金复合材料被制备出来。??如？３邱等［５（）］以（：１１（：１２为铜源，沖（：１２为镍源，］＾２１＃次?乖?粒??ǎ海保弊ツ擅卓帕８涸兀崳?到石墨烯上，通过调节原料中铜离子与镍离子的比例，可以制得不同金属比的ＣｕＮｉ??合金纳米颗粒。Ｚｈａｎｇ等人［５１］将Ｆｅ与Ｃｏ的硝酸盐浸渍在碳纳米管上
Ｎ２Ｈ４为还原剂，用浸溃还原法将Ｎｉ纳米颗粒负载到炭黑上，通过调节投料比来??调节Ｎｉ的负载量，当其为２２％时，催化剂分散性最高，对应的催化效率也最高，在??对硝基苯酚的催化还原实验中对应的Ｋ值为０．５９７?ｍｉｎ＇图１－２为该工作中制备Ｎｉ／Ｃ??纳米复合材料的流程图。??Ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｄｋ?ＮＩ２＾Ｂ?ＨＶＣＢ??图１－２制备Ｎｉ／ＣＢ纳米复合材料的流程图。??Ｆｉｇ?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｎｉ／ＣＢ?ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．??由两种或多种金属组成的纳米合金颗粒具有几何结构和电子结构可调控的特点，??用于催化过程中，不同的金属之间通常表现出协同作用，从而得到较相应单金属催化??剂更高的催化活性。同样以浸渍还原法，许多碳负载的纳米合金复合材料被制备出来。??如？３邱等［５（）］以（：１１（：１２为铜源，沖（：１２为镍源，］＾２１＃次?乖?粒??ǎ海保弊ツ擅卓帕８涸兀崳?到石墨烯上，通过调节原料中铜离子与镍离子的比例，可以制得不同金属比的ＣｕＮｉ??合金纳米颗粒。Ｚｈａｎｇ等人［５１］将Ｆｅ与Ｃｏ的硝酸盐浸渍在碳纳米管上
本文编号：3225447
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１制备Ｍ＠ＮＣｓ?（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ、ＣｏＮｉ）纳米复合材料的流程图
Ｎ２Ｈ４为还原剂，用浸溃还原法将Ｎｉ纳米颗粒负载到炭黑上，通过调节投料比来??调节Ｎｉ的负载量，当其为２２％时，催化剂分散性最高，对应的催化效率也最高，在??对硝基苯酚的催化还原实验中对应的Ｋ值为０．５９７?ｍｉｎ＇图１－２为该工作中制备Ｎｉ／Ｃ??纳米复合材料的流程图。??Ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｄｋ?ＮＩ２＾Ｂ?ＨＶＣＢ??图１－２制备Ｎｉ／ＣＢ纳米复合材料的流程图。??Ｆｉｇ?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｎｉ／ＣＢ?ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．??由两种或多种金属组成的纳米合金颗粒具有几何结构和电子结构可调控的特点，??用于催化过程中，不同的金属之间通常表现出协同作用，从而得到较相应单金属催化??剂更高的催化活性。同样以浸渍还原法，许多碳负载的纳米合金复合材料被制备出来。??如？３邱等［５（）］以（：１１（：１２为铜源，沖（：１２为镍源，］＾２１＃次?乖?粒??ǎ海保弊ツ擅卓帕８涸兀崳?到石墨烯上，通过调节原料中铜离子与镍离子的比例，可以制得不同金属比的ＣｕＮｉ??合金纳米颗粒。Ｚｈａｎｇ等人［５１］将Ｆｅ与Ｃｏ的硝酸盐浸渍在碳纳米管上
Ｎ２Ｈ４为还原剂，用浸溃还原法将Ｎｉ纳米颗粒负载到炭黑上，通过调节投料比来??调节Ｎｉ的负载量，当其为２２％时，催化剂分散性最高，对应的催化效率也最高，在??对硝基苯酚的催化还原实验中对应的Ｋ值为０．５９７?ｍｉｎ＇图１－２为该工作中制备Ｎｉ／Ｃ??纳米复合材料的流程图。??Ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｄｋ?ＮＩ２＾Ｂ?ＨＶＣＢ??图１－２制备Ｎｉ／ＣＢ纳米复合材料的流程图。??Ｆｉｇ?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｎｉ／ＣＢ?ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．??由两种或多种金属组成的纳米合金颗粒具有几何结构和电子结构可调控的特点，??用于催化过程中，不同的金属之间通常表现出协同作用，从而得到较相应单金属催化??剂更高的催化活性。同样以浸渍还原法，许多碳负载的纳米合金复合材料被制备出来。??如？３邱等［５（）］以（：１１（：１２为铜源，沖（：１２为镍源，］＾２１＃次?乖?粒??ǎ海保弊ツ擅卓帕８涸兀崳?到石墨烯上，通过调节原料中铜离子与镍离子的比例，可以制得不同金属比的ＣｕＮｉ??合金纳米颗粒。Ｚｈａｎｇ等人［５１］将Ｆｅ与Ｃｏ的硝酸盐浸渍在碳纳米管上
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