二氧化铈基纳米复合物的制备及其催化性能研究

发布时间：2024-12-31 22:39

　　我国是水资源短缺并有严重污染问题的国家,对硝基苯酚(4-NP)是目前重要的污染源之一,因此如何解决污废水中的4-NP引起了越来越多环境保护者和科研工作者的关注。4-NP是一种非常重要而且十分常见的化工原料,作为中间体被广泛地应用于炸药、橡胶、塑料、医药、农药、木材防腐剂、染料、玻璃纤维、化学试剂等产品的生产加工之中。同时,它也是剧毒有机化合物,自然界中难以降解,还会在人体及生物体内富集,极易致癌、致畸、致突变。贵金属金纳米颗粒是一种有效的催化剂,用于在硼氢化钠存在下催化还原4-NP,其催化产物为对氨基苯酚(4-AP),是许多药物不可或缺的中间体。但是,由于金纳米颗粒价格昂贵,易团聚不能长时间保存等缺点使得找出一种合适的载体材料显得尤为重要。具有独特的萤石晶体结构CeO2因其高的氧气存储和释放能力,易形成大量氧空位以及窄的Ce-f带等优点而被公认为在Au纳米颗粒催化的最佳载体材料。所以本文从不同形貌氧化铈的合成入手,通过水热法制备了棒状、球形、多絮状球形氧化铈颗粒作为载体材料,并负载不同比例的金纳米颗粒,进行催化降解4-NP实验,主要研究内容如下:(1)利用水热法成功制备了棒状、球形、多絮...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 二氧化铈的合成方法
        1.2.1 水热/溶剂热法
        1.2.2 化学沉淀法
        1.2.3 溶胶-凝胶法
        1.2.4 喷雾反应法
    1.3 二氧化铈基纳米材料的应用
        1.3.1 二氧化铈的催化原理
        1.3.2 二氧化铈基纳米材料的应用
    1.4 总结
    1.5 课题的研究内容、目的及创新点
        1.5.1 课题的研究内容
        1.5.2 课题的研究目的
        1.5.3 课题的创新点
第2章 实验部分
    2.1 实验试剂及仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方案
        2.2.1 二氧化铈形貌控制
        2.2.2 合成金修饰棒状、球形、多絮状球形氧化铈的合成
    2.3 样品的表征
        2.3.1 X射线衍射(XRD)
        2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.4 紫外可见光光度计(UV-vis)
    2.4 性能测试
第3章 合成及表征结果分析
    3.1 二氧化铈形貌控制及表征
        3.1.1 棒状二氧化铈
        3.1.2 二氧化铈纳米球
        3.1.3 多絮状二氧化铈
    3.2 金修饰不同形貌氧化铈纳米复合物
        3.2.1 金修饰棒状氧化铈
        3.2.2 金修饰球形氧化铈
        3.2.3 金修饰多絮状球形氧化铈
    3.3 本章小结
第4章 催化性能测试及分析
    4.1 金修饰棒状氧化铈催化4-硝基苯酚
    4.2 金修饰球形氧化铈催化对硝基苯酚
    4.3 金修饰多絮状氧化铈催化对硝基苯酚
    4.4 金修饰氧化铈复合材料的催化机理分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者介绍



本文编号：4021641