納米合金與有機氯化物的反應性能及機理研究.pdf

1、本文采用液相化學還原法，以聚乙二醇為分散劑，在摩爾比為1∶1的硝酸鐵和硝酸鎳混合鹽溶液中滴加堿性硼氫化鉀溶液，不斷攪拌，金屬Fe<'3+>、Niz+被還原，制得納米合金微粉。該合金粉末經(jīng)400℃氫化還原，具有粒徑小、表面能高、化學反應活性強等特點，在熱斑作用下可以使性能穩(wěn)定的有機氯化物的C-Cl鍵解裂并與其發(fā)生反應。 將納米合金與有機氯化物反應后粉未水洗，水洗產(chǎn)物經(jīng)元素分析，表明有FeCl<,2>、NiCl<,2>和Cl<,2>

2、生成，其中Cl<,2>由C-Cl鍵斷裂生成的Cl原子或Cl自由基結(jié)合而成，F(xiàn)eCl<,2>和NiCl<,2>由Cl原子或Cl自由基與活性仍然較高的納米合金結(jié)合而成。當水洗反應后納米合金時，Cl<,2>與水發(fā)生岐化反應，生成Cl<'->和ClO<'->。分別采用紫外．可見分光光度法、莫爾法和碘量法對反應生成的Fe<'2+>、Ni<'2+>、Cl<'->和ClO<'->含量進行了測定。 對納米合會與有機氯化物反應后有機相做液相色譜分

3、析證實有新的有機相生成，結(jié)果表明，C-Cl鍵斷裂產(chǎn)生的C自由基或含C自由基相互結(jié)合為新物質(zhì)，其中，納米合金與氯苯反應后產(chǎn)物中有聯(lián)苯生成。由于實驗條件以及自由基相互結(jié)合的多樣化所限，實驗中未對其他物質(zhì)進行驗證。 對納米合會與有機氯化物反應后經(jīng)600℃氮氣焙燒粉術(shù)采用TEM進行形貌分析，電子衍射花樣圖表明，反應后納米合金的晶型發(fā)生了變化，由微觀形貌圖表明，反應后納米合金的晶粒明顯增大。對納米合金與有機氯化物反應后的粉末進行XRD晶相

4、分析表明，C-Cl鍵斷裂產(chǎn)生的C自由基或含C自由基在結(jié)合為新物質(zhì)的同時有一部分鑲嵌在納米合金表面，經(jīng)600℃氮氣焙燒與納米合金中的Fe反應生成Fe<,2>C和Fe<,3C和Fe<,3>C生

5、成，但山于納米合金反應不完全，只有一部分C或含C自由基鑲嵌在納米合金表面，并且納米合金表面鐵和硼的氧化富集導致表面產(chǎn)生了較厚的氧化層使得測到的Fe2C和Fe<,3>C的含量較少；納米合會與有機氯化物反應后經(jīng)600℃氫化還原粉末，C以C單質(zhì)的形式高度彌散在納米合金表面；表面元素含量分析表明經(jīng)600℃高溫焙燒后粉術(shù)表面的硼含量較納米合金反應前含量低。這些均與納米合金的XRD測試結(jié)果相一致。以四氯化碳和氯苯為例對納米合金與有機氯化物的反應性能