多孔氧化物及其前驅(qū)物的可控制備和性能研究.pdf

1、多孔材料是90年代初迅速興起的一類新型結(jié)構(gòu)材料，具有較大的比表面積、良好的均勻透過(guò)性和耐高溫、耐氣候性、抗腐蝕等性能，使其具有其它材料難以取代的優(yōu)異性質(zhì)，成為跨學(xué)科研究的重點(diǎn)之一。 作者結(jié)合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)調(diào)研和本課題組的有關(guān)工作基礎(chǔ)，綜述多孔材料制備的最新研究進(jìn)展，認(rèn)為多孔四氧化三鈷和氧化鎳及其擔(dān)載貴重金屬催化氧化?；稢O技術(shù)，有望發(fā)展成為毒性氣體處理的新技術(shù)。本文通過(guò)不同的方法可控制備α、β型氫氧化物及有機(jī)前驅(qū)物，進(jìn)而可控制備不

2、同形貌的多孔氧化物材料。通過(guò)XRD、SEM、TEM(HRTEM)、BET、XPS、TG和催化測(cè)試等手段，對(duì)前驅(qū)物及實(shí)驗(yàn)條件對(duì)多孔氧化物的可控制備、結(jié)構(gòu)特征、其形貌與催化性能進(jìn)行了研究。 本文的主要研究?jī)?nèi)容如下： 第一，在設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)條件下，一步法可控制備了含有機(jī)物的二維層狀結(jié)構(gòu)α型氫氧化鈷和氫氧化鎳。研究了不同反應(yīng)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件對(duì)其組成、結(jié)構(gòu)、形貌的影響。探索出了可控合成系列α型氫氧化物的最佳方案及規(guī)律，同時(shí)，對(duì)其協(xié)效阻燃

3、等有關(guān)性能進(jìn)行了研究。 第二，探索出一種低溫、水溶劑、高產(chǎn)、簡(jiǎn)單、無(wú)模板(或表面活性劑)、低能耗的合成方法。可控制備了由二維片狀結(jié)構(gòu)單元趨向性有序疊加成三維結(jié)構(gòu)的D型氫氧化鈷和氫氧化鎳，并且對(duì)該反應(yīng)體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。探索了反應(yīng)參數(shù)與形貌的關(guān)系以及其合成系列三維結(jié)構(gòu)β型氫氧化物的規(guī)律，同時(shí)，對(duì)其協(xié)效阻燃等有關(guān)性能進(jìn)行了研究。 第三，首次探索出了溶劑法低溫條件下雙溶劑絡(luò)合可控制備系列有機(jī)-無(wú)機(jī)金屬?gòu)?fù)合物最佳方案，進(jìn)而可控

4、制備海島型多孔氧化物和多孔薄膜。研究了形貌與實(shí)驗(yàn)參數(shù)的關(guān)系以及產(chǎn)物的有關(guān)性能。 第四，利用合成的二維、三維氫氧化鈷和氫氧化鎳為前驅(qū)物，可控制備出二維、三維結(jié)構(gòu)的多孔氧化物。研究了多孔氧化物的形貌與實(shí)驗(yàn)條件的關(guān)系及其性能。同時(shí)，對(duì)不同形貌的多孔氧化物催化氧化?；稢O進(jìn)行了研究，探討了形貌、結(jié)構(gòu)等與催化性能之間的關(guān)系。 第五，利用部分多孔氧化物作為載體，可控制備多孔氧化物擔(dān)載會(huì)催化劑，對(duì)多孔四氧化三鈷和其作為載體擔(dān)載金的催