高穩(wěn)定性鈀納米復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、金屬納米顆粒由于尺寸急劇減小而比表面積增大,具有較高的表面能,在催化、生物醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域中均有著重要的用途。但是,也因為這些特性,使得金屬納米顆粒在實際應(yīng)用中極易發(fā)生團聚和流失,導(dǎo)致性能下降甚至失活。因此,通過有效的手段對金屬納米顆粒進行穩(wěn)定,是保證金屬納米顆粒得到充分應(yīng)用的關(guān)鍵。
  無機介孔材料由于具有規(guī)則的介孔結(jié)構(gòu)和高比表面積等優(yōu)勢,常被用于負(fù)載金屬納米顆粒。通過孔道的限制作用,不僅可穩(wěn)定和分散金屬納米顆粒,同時也有利于反

2、應(yīng)物的傳輸。金屬氧化物由于能夠與金屬納米顆粒間產(chǎn)生相互作用,使金屬納米顆粒的性能得到提升,因此也常被用作穩(wěn)定金屬納米顆粒的載體。
  本文針對金屬納米顆粒的穩(wěn)定問題,分別以介孔材料和金屬氧化物為載體,制備了三種金屬納米顆粒得到良好分散和穩(wěn)定的納米復(fù)合材料。
  (1)通過簡便、可靠的方法將Pd納米顆粒原位引入MCM-41的介孔孔道中,制備得到了具有高活性和高穩(wěn)定性的Pd/MCM-41納米復(fù)合材料。在介孔的限制作用下,Pd納米

3、顆粒得到良好的穩(wěn)定,粒徑約為3nm。該材料對碘苯和苯硼酸的偶聯(lián)反應(yīng)具有良好的催化活性,反應(yīng)5 min,碘苯轉(zhuǎn)化率達91.42%,循環(huán)4次活性未見明顯下降。
  (2)以SiO2納米顆粒作為模板劑,在3-氨基苯酚和甲醛聚合過程中原位引入,制備了具有良好介孔結(jié)構(gòu)、較高比表面積以及孔徑均勻分布的介孔碳球。用于負(fù)載Pd納米顆粒,得到金屬顆粒粒徑小(~2 nm),分散性良好的Pd/介孔碳球復(fù)合材料。該材料用于催化碘苯和苯硼酸的偶聯(lián)反應(yīng),反應(yīng)

4、5 min,碘苯轉(zhuǎn)化率達99.06%,循環(huán)使用7次活性仍保持優(yōu)異。
  (3)通過在含有金屬離子的酚醛樹脂球表面包覆TiO2,制備得到具有良好空心結(jié)構(gòu)的Pd/TiO2納米空心球,并對金屬負(fù)載量和TiO2殼層厚度進行了有效的調(diào)控。將制備得到的Pd/TiO2納米空心球用于催化碘苯和苯硼酸的偶聯(lián)反應(yīng),具有良好的催化活性,反應(yīng)5 min,碘苯轉(zhuǎn)化率為96.06%。對金屬鹽種類進行變換,可以對此合成體系進行擴展,得到不同金屬組分的金屬/Ti

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