低維氧化物納米材料的制備及應(yīng)用.pdf

1、近幾年，低維納米材料的制備與性能研究在現(xiàn)代材料科學(xué)的研究中具有非常重要的地位，是材料科學(xué)的前沿領(lǐng)域之一。研究者不光合成了具有奇特結(jié)構(gòu)的各種新型材料，而且可以根據(jù)不同的需要設(shè)計(jì)開發(fā)納米結(jié)構(gòu)材料的形態(tài)，使得它們?cè)诖呋瘎?，光吸收，醫(yī)藥，傳輸?shù)阮I(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
　　 本論文主要利用水熱法制備了一系列低維氧化物納米材料，其中包括氧化釩納米管，氧化鈦納米管，氧化鉬納米片/棒混合體系，及氧化鉬微米球。并對(duì)其進(jìn)行了分析表征，探討了組成、結(jié)構(gòu)及

2、性能的相關(guān)性，分析了結(jié)構(gòu)形成機(jī)理和規(guī)律。研究了氧化釩和氧化鈦納米管做載體負(fù)載殼聚糖及鈀作為多相催化劑在苯乙酮不對(duì)稱氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)中的應(yīng)用。
　　 主要工作如下：
　　 1、利用廉價(jià)的V2O5為前驅(qū)體，短鏈的正丁胺為導(dǎo)向劑，在最佳的條件下（150-160℃，5-6天，V2O5與正丁胺的摩爾比為1:1）水熱反應(yīng)可制得內(nèi)徑約20nm，外徑約100nm，長(zhǎng)約幾微米兩端開口的氧化釩納米管。氧化釩納米管的合成是由“卷曲"的反應(yīng)機(jī)理所控制

3、，正丁胺留在氧化釩納米管管壁層間，成為支撐納米管骨架。利用沉淀法、浸漬法制備Pd-CS絡(luò)合物為活性組分的多相手性催化劑Pd-CS/VOx-NTs，確定出催化劑Pd-CS/VOx-NTs在滴加30mlNaOH，PdCl2的加入量為0.1ml，在50℃下反應(yīng)4h，產(chǎn)物(R)-1-苯乙醇的對(duì)映體過量值(ee％)為62.4％，表現(xiàn)出高的催化活性和良好的立體選擇性。
　　 2、利用市售的TiO2（一次粒徑=20nm）為前驅(qū)體（銳鈦-金紅混

4、合晶相），10mol/L的NaOH為礦化劑，通過水熱法成功合成了高比表面積(169.62 m2.g")的直徑約2-10nm的無(wú)定形二氧化鈦納米管。利用沉淀法、浸漬法制備Pd-CS絡(luò)合物為活性組分的多相手性催化劑Pd-CS/TiO2-NTs，其活性明顯優(yōu)于Pd-CS/VOx-NTs。確定出催化劑Pd-CS/TiO2-NTs在PdCl2的加入量為0.1ml，在50℃下反應(yīng)4h，產(chǎn)物(R)-1-苯乙醇的對(duì)映體過量值(ee％)為81.7％，表現(xiàn)

5、出高的催化活性和良好的立體選擇性。通過對(duì)丙烯酸的降解實(shí)驗(yàn)，得到TiO2-NTs光催化劑在煅燒溫度為400℃，6小時(shí)丙烯酸的降解率為45.9％。
　　 3、以鉬酸銨與十六烷基三甲溴化銨為前驅(qū)體在100℃下水熱3天制得了MoOx納米片/棒的混合體系。以自制的MoO3納米粉體與正丁胺原料，在130℃下水熱反應(yīng)3天，合成了具有混合價(jià)態(tài)，直徑在2.79-13)um氧化鉬微米球。微米球是由更低一級(jí)的納米尺寸的氧化鉬構(gòu)成的，從而形成了具有納米