基于石墨炔和二氮杂石墨炔的金属/基底型催化剂的制备及性能研究

发布时间：2021-08-08 14:52

　　石墨炔凭借独特的sp和sp²杂化碳原子连接构成的平面网络状结构,具备了高度共轭的骨架结构,均匀分布的孔隙和可以调节的电子状态。基于此,石墨炔自理论预测至成功合成以来,吸引了科学界广泛的关注。研究人员希望从合成、结构和理论计算等各方面,充分利用其电子、光学和机械性质。其中,将石墨炔及其衍生材料与金属结合制备复合催化剂的研究较为深入,因为在石墨炔上负载金属后得到的复合材料具有一些有利的性质。尤其是催化方面,研究程度已经相当深入,取得了很多重要的进展。基于以上现实情况,本论文探究了石墨炔的氮掺杂和负载金属的催化问题,主要包括以下内容:第一章:简述了以碳纳米管为例的碳材料研究近况;详细介绍了氮掺杂碳材料的应用研究现状;提出本论文的研究内容。第二章:在石墨炔表面用微波辐射的方法负载铂纳米颗粒制备催化剂,并将其应用到醛、酮的催化加氢反应中,研究催化剂的作用机制。第三章:设计合成特定两个氮掺杂的含氮石墨炔,并用微波辐射的方法负载钯纳米颗粒制备催化剂,并将其应用到对硝基苯酚的还原反应中,研究催化剂的作用机制。第四章:在铜线圈上生长氮杂石墨炔负载铜纳米颗粒,并设计合理的溶剂、催化剂... 

【文章来源】：山东师范大学山东省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

多壁碳纳米管的制备与微囊藻毒素的检测

材料的结构和性质可以通过杂原子掺杂进行有效的调整。在科研人员发现将氮原子介入碳材料中可以显著影响甚至改变原能。氮原子掺杂的碳材料在诸多领域均有广泛的应用研究，例(FET)[2],[3],[4],[5]，光致发光材料的猝灭剂[6],[7]，高效聚合物发光二非易失存储器[9]，药物运输[10],[11]，电化学生物传感器[12]，钒氧13]，和光化学催化剂的支持材料[14]，等等。Fan 等人开发了一墨烯的双酚 A电化学传感器[10]；将 CdS 负载到氮掺杂石墨烯上催化水在可见光照射下的分解，展现出优良的催化性能[15]。，Na Li 等人报道指出氮和磷源的引入将大大有利于碳点的合料中，以 AMP 为原料制备的碳点具有强烈的荧光，量子产率为苦味酸可以使其荧光猝灭的特性，该碳点可以用于感应检测自苦味酸含量，感应灵敏，检出限低。

图 1-3 氮掺杂石墨烯的结构和制备示意图年，Conglai Long 等人以细胞纤维素(BC)为原料和模板，称超级电容器的电极材料[19]。这种由氮掺杂的碳网络构成性和良好的导电性，可以作为基底负载活性炭或者二氧化极材料，并提供整个电极上的快速电子传递。经该材料组器在 1.0 M 硫酸钠电解液中的工作电压为 2.0 V，相对容量达到 63 Wh kg-1，并具有优异的循环性能：在 5000 圈循环降。该材料的出现说明使用低成本、环境友好的生物材料以能量储存装置的方法具有很大的发展潜力。

【参考文献】：
期刊论文
[1]先进功能分子体系的设计与组装——从低维到多维[J]. 李玉良.  中国科学:化学. 2017(09)
[2]二维高分子——新碳同素异形体石墨炔研究[J]. 李勇军,李玉良.  高分子学报. 2015(02)
[3]由间硝基甲苯合成间甲酚的研究进展[J]. 郝艳霞,陈树森,曹端林,王建龙.  华北工学院学报. 2000(01)
[4]国内外甲酚及BHT的生产及供需现状[J]. 于士如.  石化技术. 1995(04)



本文编号：3330162