Pt基纳米催化剂的可控合成及其性能研究
发布时间：2023-04-25 22:31
纳米催化剂是纳米科学的前沿领域之一,对于人类的生存和发展具有十分重要的意义。纳米催化剂具有独特的尺寸和结构,与体相催化剂相比,具有完全不同的表面效应、小尺寸效应、体积效应和宏观量子隧道效应等特殊性质。发展合适的纳米催化剂,实现绿色高效的物质转化,获取清洁环保的洁净能源,符合可持续发展的要求和人类的长远计划。其中,Pt基纳米材料作为研究最多、应用最广的纳米催化剂之一,在过去几十年中得到了飞速的发展。其被广泛地应用于有机化学催化反应,比如加氢偶联等等,以及电催化反应和众多的燃料电池新能源装置中,是科学研究和工业生产都不可或缺的纳米催化剂。Pt基纳米催化剂的组成、形貌、尺寸等等都可以通过控制合适的合成条件进行有效地调控,从而来满足不同的催化需求。目前研究的重点在于,一方面是提高Pt的原子利用率,尽量增加Pt基纳米材料的表面积以充分暴露金属原子,增加反应活性位点,另一方面则是提高Pt基纳米催化剂本身固有的催化活性,通过协同、应力等方法,改变金属表面的电子态等。零维的纳米粒子、一维的纳米线、二维的纳米片、三维的多孔材料等都具有各自特殊的结构特征,如何发展新的方法,来设计合成这些Pt基纳米材料,对...
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 前言
1.1 纳米催化剂简介
1.2 纳米有机催化剂
1.3 纳米电催化剂
1.3.1 电催化氧还原催化剂
1.3.2 电催化甲醇氧化催化剂
1.4 Pt基纳米材料
1.4.1 超细Pt基纳米粒子(0D)
1.4.2 超细Pt基纳米线(1D)
1.4.3 Pt基纳米片或者Pt基三支材料(2D)
1.4.4 Pt基纳米树枝状结构(3D)
1.5 论文选题及研究
参考文献
第二章 超细金属纳米粒子(0D)：硫醚修饰的共价有机骨架材料调控合成超细均一的Pt/Pd纳米粒子及其催化应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料和方法
2.2.2 合成硫醚修饰的二胺单体
2.2.3 合成Thio-COF
2.2.4 合成PtNPs@COF和PdNPs@COF
2.2.5 PtNPs@COF催化还原对硝基苯酚
2.2.6 PdNPs@COF催化Suzuki-Miyaura偶联反应
2.3 实验结果和讨论
2.4 本章小结
附录：单体核磁数据
参考文献
第三章 超细金属纳米线(1D)：Pt纳米线催化还原氰类化合物合成叔胺类化合物.
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料和仪器
3.2.2 合成超细Pt纳米线
3.2.3 Pt纳米线催化合成仲胺类化合物
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 超细Pt纳米线的制备与表征
3.3.2 Pt纳米线催化合成叔胺类化合物
3.4 本章小结
附录：底物核磁数据
参考文献
第四章 超细金属纳米线(1D)：Pt纳米线催化硝基甲烷或者甲胺与醛多步偶联合成N-烷基胺类化合物
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料和仪器
4.2.2 合成超细Pt纳米线
4.2.3 Pt纳米线催化合成N-烷基叔胺类化合物
4.3 实验结果与讨论
4.4 本章小结
附录：底物核磁数据
参考文献
第五章 蠕虫状的PtMo纳米线(1D)：作为电催化剂高效催化甲醇氧化
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料和仪器
5.2.2 合成蠕虫状的PtMo纳米线
5.2.3 蠕虫状的PtMo纳米线的表征
5.2.4 甲醇氧化反应
5.3 实验结果与讨论
5.4 本章小结
参考文献
第六章 表面支化PtIr三支材料(2D):一锅法合成,作为电催化剂高效催化氧气还原
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验材料和仪器
6.2.2 合成PtIrDTPs
6.2.3 PtIrDTPs的表征
6.2.4 氧还原反应
6.3 实验结果与讨论
6.4 本章小结
参考文献
第七章 树枝状Pt纳米材料(3D)：氨气和卤素共同调控合成,作为电催化剂高效催化氧还原
7.1 前言
7.2 实验部分
7.2.1 实验材料和仪器
7.2.2 合成树枝状Pt纳米材料
7.2.3 树枝状Pt纳米材料的表征
7.2.4 密度泛函理论计算
7.2.5 氧还原电催化测试
7.3 实验结果与讨论
7.3.1 多孔Pt树枝状纳米材料的合成以及表征
7.3.2 氨气在合成中的作用
7.3.3 卤素离子在合成中的作用
7.3.4 理论计算验证卤素在Pt(111)面上的吸附作用
7.3.5 PtNDs的形成过程研究
7.3.6 多孔树枝状Pt的电催化应用
7.4 本章小结
参考文献
第八章 PtRu纳米支状材料(3D)：一锅法合成,作为电催剂高效催化甲醇氧化..
8.1 引言
8.2 实验部分
8.2.1 实验材料和仪器
8.2.2 合成PtRu支状材料
8.2.3 PtRu纳米支状材料的表征
8.2.4 甲醇氧化反应
8.3 实验结果与讨论
8.4 本章小结
参考文献
总结
攻读学位期间本人公开发表的论文
已发表论文
名词缩写说明
致谢
本文编号：3801187
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 前言
1.1 纳米催化剂简介
1.2 纳米有机催化剂
1.3 纳米电催化剂
1.3.1 电催化氧还原催化剂
1.3.2 电催化甲醇氧化催化剂
1.4 Pt基纳米材料
1.4.1 超细Pt基纳米粒子(0D)
1.4.2 超细Pt基纳米线(1D)
1.4.3 Pt基纳米片或者Pt基三支材料(2D)
1.4.4 Pt基纳米树枝状结构(3D)
1.5 论文选题及研究
参考文献
第二章 超细金属纳米粒子(0D)：硫醚修饰的共价有机骨架材料调控合成超细均一的Pt/Pd纳米粒子及其催化应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料和方法
2.2.2 合成硫醚修饰的二胺单体
2.2.3 合成Thio-COF
2.2.4 合成PtNPs@COF和PdNPs@COF
2.2.5 PtNPs@COF催化还原对硝基苯酚
2.2.6 PdNPs@COF催化Suzuki-Miyaura偶联反应
2.3 实验结果和讨论
2.4 本章小结
附录：单体核磁数据
参考文献
第三章 超细金属纳米线(1D)：Pt纳米线催化还原氰类化合物合成叔胺类化合物.
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料和仪器
3.2.2 合成超细Pt纳米线
3.2.3 Pt纳米线催化合成仲胺类化合物
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 超细Pt纳米线的制备与表征
3.3.2 Pt纳米线催化合成叔胺类化合物
3.4 本章小结
附录：底物核磁数据
参考文献
第四章 超细金属纳米线(1D)：Pt纳米线催化硝基甲烷或者甲胺与醛多步偶联合成N-烷基胺类化合物
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料和仪器
4.2.2 合成超细Pt纳米线
4.2.3 Pt纳米线催化合成N-烷基叔胺类化合物
4.3 实验结果与讨论
4.4 本章小结
附录：底物核磁数据
参考文献
第五章 蠕虫状的PtMo纳米线(1D)：作为电催化剂高效催化甲醇氧化
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料和仪器
5.2.2 合成蠕虫状的PtMo纳米线
5.2.3 蠕虫状的PtMo纳米线的表征
5.2.4 甲醇氧化反应
5.3 实验结果与讨论
5.4 本章小结
参考文献
第六章 表面支化PtIr三支材料(2D):一锅法合成,作为电催化剂高效催化氧气还原
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验材料和仪器
6.2.2 合成PtIrDTPs
6.2.3 PtIrDTPs的表征
6.2.4 氧还原反应
6.3 实验结果与讨论
6.4 本章小结
参考文献
第七章 树枝状Pt纳米材料(3D)：氨气和卤素共同调控合成,作为电催化剂高效催化氧还原
7.1 前言
7.2 实验部分
7.2.1 实验材料和仪器
7.2.2 合成树枝状Pt纳米材料
7.2.3 树枝状Pt纳米材料的表征
7.2.4 密度泛函理论计算
7.2.5 氧还原电催化测试
7.3 实验结果与讨论
7.3.1 多孔Pt树枝状纳米材料的合成以及表征
7.3.2 氨气在合成中的作用
7.3.3 卤素离子在合成中的作用
7.3.4 理论计算验证卤素在Pt(111)面上的吸附作用
7.3.5 PtNDs的形成过程研究
7.3.6 多孔树枝状Pt的电催化应用
7.4 本章小结
参考文献
第八章 PtRu纳米支状材料(3D)：一锅法合成,作为电催剂高效催化甲醇氧化..
8.1 引言
8.2 实验部分
8.2.1 实验材料和仪器
8.2.2 合成PtRu支状材料
8.2.3 PtRu纳米支状材料的表征
8.2.4 甲醇氧化反应
8.3 实验结果与讨论
8.4 本章小结
参考文献
总结
攻读学位期间本人公开发表的论文
已发表论文
名词缩写说明
致谢
本文编号：3801187
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教材专著
