磷酸鎳納米管的制備及其催化性能的研究.pdf

1、磷酸鹽納米材料因具有豐富的P-O配位多面體和開放性骨架結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)性能方面呈現(xiàn)出多樣性和獨(dú)特性，而納米管材料具備特殊的結(jié)構(gòu)及優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)等性能，故磷酸鹽納米管材料的制備及其性能研究具有廣闊的應(yīng)用前景。本文利用軟模板法制備出了磷酸鎳納米管，實(shí)驗(yàn)考察了不同條件對(duì)納米管形成的影響，探究了其形成過程及催化性能。
　　(1)以CTAB為模板，尿素為輔助劑，采用水熱法制備出磷酸鎳納米管，實(shí)驗(yàn)考察了反應(yīng)物濃度和溶液p

2、H值對(duì)結(jié)構(gòu)形貌的影響，利用XRD、IR、SEM和TEM等表征手段對(duì)其結(jié)構(gòu)形貌進(jìn)行表征。由結(jié)果可知，磷酸鎳納米管呈現(xiàn)銀耳狀和珊瑚狀，而這些形狀均是由納米管組成的，這些納米管的直徑約為8 nm，長(zhǎng)度約為200 nm，孔道為圓形，管端為開放式結(jié)構(gòu)。
　　(2)通過分析不同條件下制備的樣品的形貌結(jié)果，推斷納米管形成的過程為片-管-片，即磷酸鎳在CTAB作用下先形成片狀，然后片的邊緣部位卷曲成管，最后這些管有序的排列成片。在環(huán)氧丙烷異構(gòu)化的

3、反應(yīng)中，磷酸鎳納米管催化劑表現(xiàn)出特殊的催化活性，反應(yīng)產(chǎn)物主要為丙醛、烯丙醇和丙酮，對(duì)這三種產(chǎn)物的選擇性比約為5∶3∶2,其中4h-B-NiPO樣品（原料的摩爾比為P∶Ni∶urea∶CTAB∶H2O=1∶0.7∶9∶0.8∶120，反應(yīng)4h制備的磷酸鎳納米管，未煅燒）作催化劑時(shí)環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化率最高達(dá)到了74.1％，對(duì)丙醛選擇性最高為494％。
　　(3)利用水熱法制備出Li元素?fù)诫s的磷酸鎳經(jīng)XRD分析其組成主要為斜方晶系的NiNH4

4、PO4·H2O，通過SEM、TEM圖可知，Li0NiPO樣品呈毛線球狀，Li元素?fù)诫s后的三個(gè)樣品呈玫瑰花狀，樣品中摻入Li元素后形狀由毛線團(tuán)狀變?yōu)槊倒寤睿f明Li元素的引入對(duì)其形貌有較大影響，這可能是由于Li原子的半徑比Ni原子的半徑小造成的，其作為催化劑催化環(huán)氧丙烷的效果較差。
　　(4)制備了三種不同形狀的磷酸鋰催化劑（B-Li3PO4,棒狀結(jié)構(gòu);P-Li3PO4,片狀結(jié)構(gòu);Q-Li3PO4,空心球狀結(jié)構(gòu)），XRD結(jié)果表明這