基于多功能单宁酸杂化材料制备金纳米催化剂及其性能研究

发布时间：2023-05-13 04:24

　　金纳米粒子具有优异的催化性能、独特的表面效应和量子效应,使其在催化领域中被广泛研究。同时,金纳米粒子存在易于聚集而失活、催化速率不可控以及不易回收等不足。本文以单宁酸杂化材料为切入点,构建了系列高效可回收的金纳米催化剂,并系统考察了其温度响应催化性能和催化稳定性。我们利用单宁酸-三价铁离子涂层修饰埃洛石纳米管表面,并接枝聚异丙基丙烯酰胺得到温度敏感型催化剂载体,最后得到具有温度响应行为的金纳米催化剂Au/HTF-P。采用透射电子显微镜、傅里叶红外光谱和X射线衍射等表征手段,证明Au/HTF-P的化学组成和纳米结构。实验结果表明,该催化剂在3种异构硝基苯酚、亚甲基蓝和硝基苯的还原反应中具有较高的催化活性。值得注意的是,Au/HTF-P的催化活性和环境温度之间具有明显的依赖性,可通过改变温度控制催化反应的“开始-停止”。此外,Au/HTF-P催化剂可以循环使用8次,催化反应转化率仍高于80%。为了进一步提高催化剂的金属负载量和催化稳定性,首先使用单宁酸-氨基丙基三乙氧基硅烷(TA-APTES)涂层包覆埃洛石纳米管,再接枝聚异丙基丙烯酰胺后分别制备两种Au纳米催化剂Au/HTA和Au/HTA...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 刺激响应催化系统概述
        1.2.1 温度响应催化
        1.2.2 pH响应催化
        1.2.3 CO₂ 响应催化
        1.2.4 其他响应催化
    1.3 埃洛石纳米管概述
        1.3.1 埃洛石纳米管的改性
        1.3.2 埃洛石纳米管在催化中的应用
    1.4 单宁酸基涂层材料概述
        1.4.1 单宁酸-金属离子体系
        1.4.2 单宁酸-氨基体系
    1.5 本文研究目的以及主要研究内容
第二章 单宁酸-铁离子涂层改性埃洛石纳米管负载金纳米粒子的催化性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验步骤
    2.3 结果和讨论
        2.3.1 催化剂的制备
        2.3.2 催化剂的红外光谱分析
        2.3.3 催化剂的XRD分析
        2.3.4 催化剂的热稳定性分析
        2.3.5 催化剂的形貌分析
        2.3.6 催化剂的活性测试
        2.3.7 催化剂的温度响应催化
        2.3.8 催化稳定性分析
    2.4 本章小结
第三章 单宁酸-氨基丙基三乙氧基硅烷包覆埃洛石纳米管负载金纳米粒子的温度可控催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验步骤
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 实验原理
        3.3.2 纳米复合材料的光谱表征
        3.3.3 纳米复合材料的XPS分析
        3.3.4 纳米复合材料的形貌表征
        3.3.5 纳米复合材料的活性测试
        3.3.6 温度响应催化性能
        3.3.7 纳米复合材料的催化稳定性测试
    3.4 本章小结
第四章 “一锅法”制备SiO₂负载Au/Pd双金属纳米粒子及其在苯甲醇氧化反应中的催化性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验步骤
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 催化剂的筛选
        4.3.2 最优催化剂的表征
        4.3.3 催化剂制备机理推测
    4.4 本章小结
第五章 全文总结
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的科研成果



本文编号：3815295