基于NiFe-LDH的新型納米金屬催化劑的制備及其性能研究.pdf

1、貴金屬催化劑是催化領(lǐng)域應(yīng)用較廣的催化劑，但由于其價(jià)格昂貴，制備成本低廉、性能優(yōu)異的非貴金屬催化劑更加符合綠色化學(xué)的要求。以LDH為前驅(qū)體通過(guò)高溫焙燒可得到高分散的金屬基催化劑，氮摻雜的碳材料因富電子氮的摻雜而具備更高的電子傳輸特性。將NiFe-LDH與三聚氰胺的復(fù)合物在適當(dāng)溫度下焙燒，便可得到氮摻雜碳包覆的鎳鐵合金催化劑，有意思的是其具有新穎的核殼結(jié)構(gòu)。將其用于鄰氯硝基苯的選擇性催化加氫。以高比表面的多級(jí)結(jié)構(gòu)花狀鎳鐵水滑石為載體，制備鈀

2、基催化劑，研究其對(duì)鄰硝基甲苯的催化活性。
　　本文首先通過(guò)成核晶化隔離法制備了不同鎳鐵比以及不含鐵的氫氧化鎳前體，將其與三聚氰胺復(fù)合之后在氮?dú)庵懈邷乇簾赃€原，得到氮摻雜碳包覆的鎳鐵合金催化劑，并研究催化劑結(jié)構(gòu)對(duì)催化性能的影響。同時(shí)，在加入絡(luò)合劑的情況下通過(guò)水熱法合成了高比表面的花狀鎳鐵水滑石，在PVP保護(hù)下采用硼氫化鈉還原法成功在其上負(fù)載了納米鈀粒子，將成核晶化隔離法合成的塊狀水滑石載體作為對(duì)比，突出了載體結(jié)構(gòu)對(duì)催化性能的影響。

3、將合成的納米催化劑用于鄰硝基甲苯的催化加氫反應(yīng)。
　?。ㄒ唬├盟木Ц裣抻蛐?yīng)和晶格能最低效應(yīng)，將鎳鐵水滑石與三聚氰胺復(fù)合，氮?dú)夥諊懈邷乇簾赃€原得到核殼結(jié)構(gòu)的氮摻碳包覆的鎳鐵合金催化劑，通過(guò)XRD、STEM、XPS、H2-TPD、O2-TPO等表征
　　研究了催化劑的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。將催化劑用于鄰氯硝基苯的選擇性加氫反應(yīng)，在溫和條件下(80℃、0.5MPa)轉(zhuǎn)化率達(dá)到100％，選擇性＞99％，性能優(yōu)異。將其用

4、于一系列芳香硝基化合物的催化加氫反應(yīng)，性能良好，說(shuō)明其具有較強(qiáng)的普適性。
　?。ǘ├没钏缺砻娓叩膬?yōu)勢(shì)，在PVP保護(hù)下采用硼氫化鈉還原法成功在其上負(fù)載納米鈀催化劑，以塊狀的鎳鐵水滑石作為對(duì)比，通過(guò)XRD、BET、XPS、TEM等表征，研究?jī)煞N催化劑結(jié)構(gòu)之間的差異，從而分析了其對(duì)催化性能的影響。催化結(jié)果表明，載體為花狀水滑石時(shí)催化劑的性能更加優(yōu)異，測(cè)試結(jié)果表明，花狀水滑石上的納米鈀粒子更小，分布更均勻，鈀粒子與花狀水滑石載