納米纖維負載催化劑的制備及應用性能研究.pdf

1、金屬Pd、Ni等作為一種高效催化劑，被廣泛應用于能源領域、化工領域、環(huán)境領域、生物技術領域等。由于這些金屬價格昂貴，將其納米化可以減少使用量的同時顯著提高催化活性和催化效率。但納米尺寸的催化劑顆粒與產(chǎn)物難以分離，隨意排放也對環(huán)境造成了很大的污染，需要把這些催化劑進行回收并循環(huán)使用。為了提高催化劑的催化效率以及實施有效地回收，將納米粒子負載到載體上制備得到負載型催化劑是一種有效可行方法，將一些納米金屬粒子負載到一定的載體上，負載型催化劑可

2、獲得較高的比表面積，同時提高納米金屬粒子在反應液中的分散度，提高催化效率，還可以解決回收問題。靜電紡絲技術的出現(xiàn)為制備負載型催化劑提供了一種更為簡單而且適用范圍廣的方法。本文通過靜電紡絲分別制備了表面負載Pd和Ni納米粒子的二氧化硅(SiO2)納米纖維負載型催化劑，研究了靜電紡絲法制備的納米纖維表面負載金屬粒子的負載型催化劑分別在催化加氫和甲烷二氧化碳重整中的催化性能。本論文的主要研究內(nèi)容分為兩個部分:
　　(1)通過結合溶膠-凝

3、膠法和靜電紡絲法制備了PdCl2/PVP/SiO2前驅(qū)纖維膜，然后經(jīng)過煅燒和氫氣還原得到的Pd/SiO2納米纖維催化劑,通過掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、核磁共振(NMR)等測試對Pd/SiO2復合纖維的表面形貌、結構還有催化性能進行表征，研究結果表明Pd/SiO2納米纖維平均直徑為500nm， Pd納米粒子均勻分散在纖維表面，粒徑為20-30nm，纖維的比表面積比為300-400m2/g，在催化丙烯酸加

4、氫反應5h后，加氫效率達到93.48％，比同等質(zhì)量的單純Pd金屬的催化加氫效率(89.01％)要高。
　　(2)通過結合溶膠-凝膠法和靜電紡絲法制備了Ni(NO3)2/PVP/SiO2前驅(qū)纖維，然后經(jīng)過煅燒和H2還原得到Ni/SiO2納米纖維催化劑，通過高分辨SEM、TEM、XRD、N2吸附等測試對Ni/SiO2納米纖維的表面形貌、結構以及催化性能進行表征，研究結果表明，SiO2納米纖維直徑為200-500 nm，Ni納米粒子均勻