贵金属负载型纳米纤维催化材料的制备及其催化性质研究

发布时间：2017-07-08 16:19

  本文关键词：贵金属负载型纳米纤维催化材料的制备及其催化性质研究

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【摘要】：近些年来,因纳米催化材料可以广泛地应用于社会生活,得到了众多科研工作者的广泛研究,成为了科学界研究的热点领域。研发新型且高效能催化效率的催化剂材料成为研究重点,纳米催化剂已在能源、环境、催化领域的研究越来越广泛,这归因于纳米催化剂的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应,因而催生了一系列的纳米催化剂,有过渡金属氧化物纳米催化剂、碳材料纳米催化剂、金属纳米催化剂、其他多组分纳米材料催化剂等,其中金属纳米材料的催化性质尤为突出,贵金属的催化材料的研究受到热捧,吸引了大批研究者的研究兴趣。但是,贵金属纳米催化剂(Pt,Pd等)的粒子很容易团聚,致使催化效率降低,严重影响了其催化效率。因而,针对负载贵金属型催化剂成为研究热点。为解决贵金属的富集,可以将贵金属负载在某些纳米原料基底上,比如说纳米纤维基底,而经过静电纺丝技术制备一维纳米纤维材料是一种简单便捷的制备方法。经过这类简单便捷的制备方法得到纳米纤维,之后把贵金属纳米粒子负载在纳米纤维表面,既解决了贵金属纳米颗粒的富集问题,也通过各组分间的相互作用得到催化效率较高的催化材料。本论文通过静电纺丝技术及高温煅烧后处理制备无机纳米纤维作为基底,并且通过一步氧化还原方法将贵金属纳米粒子负载在纳米纤维上,得到了贵金属镶嵌于纳米纤维表面的纳米复合材料(SrTiO_3/Pt系列和TiO_2/PPy/Pd系列)。为将静电纺纳米纤维材料的优异性质在催化领域得到应用,我们通过SEM,TEM,XRD,XPS,FTIR等多种手段对复合纳米纤维进行表征,并进一步考察了材料的光催化和化学催化性质,取得的结果如下:一,利用静电纺丝和煅烧后处理方法,制备了钙钛矿型钛酸锶纳米纤维,然后通过一步氧化还原法得到了不同Pt含量的SrTiO_3/Pt系列复合纳米纤维,并研究钛酸锶和不同Pt含量的SrTiO_3/Pt复合纳米纤维材料的罗丹明B光催化降解性质,以探究Pt纳米粒子对材料的催化性能的负载效应,考察其对催化材料催化能力的影响;二,通过静电纺丝技术制备了传统的光催化材料二氧化钛,并在二氧化维表面负载聚吡咯/钯,通过对吡咯单体含量的控制,分别制备了两种TiO_2/PPy/Pd复合纳米纤维材料并研究了它们对对硝基苯酚的催化性能。
【关键词】：静电纺丝 贵金属 光催化 化学催化
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36;TQ340.64
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-43
• 1.1 纳米材料概述10-17
• 1.1.1 纳米材料的一般制备方法10-15
• 1.1.2 纳米纤维及静电纺丝技术15-17
• 1.2 催化反应17-21
• 1.2.1 化学催化17-20
• 1.2.2 光催化20-21
• 1.3 贵金属纳米材料研究进展21-34
• 1.3.1 贵金属纳米材料催化剂概述21-30
• 1.3.2 静电纺纳米纤维负载贵金属型催化剂的概述30-34
• 1.3.2.1 负载贵金属静电纺纳米纤维的制备方法30-31
• 1.3.2.2 负载贵金属型纳米纤维在化学催化和光催化领域的应用31-34
• 1.4 本论文的选题与设计思路34-35
• 参考文献35-43
• 第二章 SrTiO_3/Pt复合纳米纤维的制备及光催化性质研究43-58
• 2.1 实验部分44-46
• 2.1.1 实验仪器44-45
• 2.1.2 实验药品45
• 2.1.3 样品的制备45-46
• 2.1.3.1 SrTiO_3纳米纤维的制备45-46
• 2.1.3.2 SrTiO_3/ Pt复合纳米纤维的制备46
• 2.1.4 SrTiO_3/ Pt复合纳米纤维光催化性质测试46
• 2.2 结果与讨论部分46-53
• 2.2.1 SrTiO_3纳米纤维的形貌和结构表征46-49
• 2.2.2 SrTiO_3 /Pt系列纳米纤维的形貌和结构表征49-51
• 2.2.3 SrTiO_3与SrTiO_3 /Pt系列复合纳米纤维的光催化性质研究51-53
• 2.3 本章小结53-55
• 参考文献55-58
• 第三章 TiO_2/PPy/Pd复合纳米纤维的制备及其化学催化性质的研究58-71
• 3.1 实验部分59-61
• 3.1.1 实验药品59
• 3.1.2 测试仪器59
• 3.1.3 样品的制备59-60
• 3.1.3.1 TiO_2纳米纤维的制备60
• 3.1.3.2 TiO_2/PPy/Pd复合纳米纤维的制备60
• 3.1.4 催化测试60-61
• 3.2 结果与讨论61-68
• 3.2.1 材料的表征61-65
• 3.2.2 TiO_2/PPy/Pd复合纳米纤维的化学催化性质研究65-68
• 3.3 本章小结68-69
• 参考文献69-71
• 第四章 结论71-72
• 作者简历72-73
• 致谢73-74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 朱宝林;赵伟玲;曾晨婕;陈洁;韩骐伟;黄唯平;;一维CdS/TiO_2纳米材料的制备及其光催化性能[J];催化学报;2011年10期

2 陈阳;余高奇;付霞;张侃;汪厚植;张光德;;超细钙钛矿型LaCoO_3的制备、表征及光催化性能研究[J];材料导报;2011年S1期

3 王彦;胥学鹏;;钙钛矿CaFeO_3光催化降解大红染料废水性能的研究[J];环境保护科学;2010年03期

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本文编号：535341