多组分非晶态合金纳米管的制备和催化研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sjhung888
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
三元非晶态合金一直是加氢催化剂的研究热点。有关它们的化学制备研究从1950s年代就已经开始了。到目前为止,还未见有三元非晶态合金纳米管的报道,由于非晶态合金在结构上具有各向同性的特点,由于对称性的关系,是不太可能通过生长来制备成纳米管的。本文通过溶致液晶模板合成方法首次合成出三元非晶态NiPB、NiCoB和NiCuB纳米管,发现纳米管比相应的纳米颗粒具有更好的催化性能,发现同样组成的纳米管,管径小的性能更好,以上的性能差异不能完全归结为比表面的差异,纳米管的形貌对催化性能的提高是有好处的,其管内空间的限域环境对催化性能的提高具有正面效应。利用粉末X射线衍射、透射电子显微镜、比表面及孔径分布测定、扫描电子显微镜、激光共焦显微Raman光谱仪、等离子电感耦合发射光谱、H2-程序升温脱附、X射线光电子能谱和气相色谱仪等表征手段对产物的结构、形貌、尺寸和成分以及对液晶的微观结构和催化性能分别进行了研究。主要内容概括如下:  1.非晶态NiPB合金纳米管对对氯硝基苯的催化加氢  采用本课题组发展的溶致液晶模板合成方法,通过机理研究与条件优化,制备了形貌均一的三元非晶态NiPB合金纳米管。纳米管的直径可以通过制备参数来控制。催化性能测试表明:NiPB纳米管展现出比相应的纳米颗粒更好的催化活性。管径小的纳米管比管径大的纳米管催化性能更好。也研究了NiPB纳米管组分之间的相互作用,其突出的催化性能、可控的化学成分、尺寸和结构,将激发更深入的研究兴趣和应用。  2.双元金属非晶态NiCo(Cu)B合金纳米管的合成与催化对氯硝基苯加氢性能  运用阴离子表面活性剂与Tween系列非离子表面活性剂组成的溶致液晶模板体系,通过液晶亲水层中包含的多种金属离子,成功地制备了高质量的NiCuB、NiCoB非晶态合金纳米管。通过机理分析与条件实验发现,添加适量的丙酮稀释液晶,不仅能促进液晶的有序层状结构,而且有利于NaBH4与液晶中的金属离子反应,可以高产率、高质量地获得形貌完美的非晶态合金纳米管。通过调节液晶中金属离子Ni和Co(或Cu)的相对浓度,能制备出组成范围比较宽的NiCoB和NiCuB纳米管。纳米管对对氯硝基苯的液相催化加氢结果表明,在温和的反应条件下,可获得比相应的纳米颗粒高得多的催化性能。Co或者Cu的掺杂量对非晶态合金纳米管组分之间相互作用以及催化性能的影响,本文也进行了较深入的讨论。  3.一维ZnO/FeOx和ZnO/TiO2纳米核/壳结构及ZnFe2O4纳米管的制备  以ZnO纳米棒海胆作为硬模板,通过乙酰丙酮铁和钛酸丁酯在溶液中的热解,在ZnO纳米棒上沉积出均匀的氧化铁和氧化钛包裹层,获得ZnO/FeOx和ZnO/TiO2核/壳纳米棒结构,包裹层的厚度可以通过乙酰丙酮铁和钛酸丁酯的浓度和热解时间来调控。用5 wt%的HAc溶液腐蚀ZnO核,可以获得非晶态的氧化铁和氧化钛的纳米管。通过在空气中煅烧ZnO/FeOx复合结构得到了质量很好的多晶ZnFe2O4纳米管。
其他文献
随着科技的发展,在硅基材料的应用方面,人们的视线从过去集中在以集成电路和计算机为基础的微电子产业扩展到生物芯片(基因、蛋白等生物传感方面)、分子电子器件、太阳能电池等
自己改名为党人,儿女分别取名为党生、党依群、党风、党纪,孙子分别取名为党徽、党樟(章)、党笑(校)。他矢志不渝—— Their name changed to the party, children were nam
今年5月17日傍晚,屏山县龙华镇派出所接到报案:银厂村大桥沟组“村霸”蒋科礼用火药枪阻拦群众抗旱保秧苗,气焰十分嚣张。案情重大,18日上午10时许,民警沈能武、杨铃、警专
多金属氧酸盐,作为无机金属氧簇,具有可调的氧化还原性和催化活性、结构的多样性,在磁性、医药、催化、电化学以及材料科学等方面都有着潜在的应用价值,一直引起人们对其广泛的研
配位聚合物不仅结构多样,性质独特,而且在催化、磁性、发光、非线性光学、多孔吸附以及导电等诸多方面都有很好的应用前景。同时,配合物在自组装过程中会受到众多因素的影响,如配
围绕DNA与小分子相互作用的研究,通过表面实时分析技术,多种光谱以及电化学方法,对界面上、溶液相中DNA与小分子的相互作用过程进行研究。旨在从多角度揭示DNA与小分子相互作
学位
在“三个代表”思想中,“始终代表中国最广大人民的根本利益”的论断,在当今究竟有怎样的内涵和意义,怎样坚持和实践这个原则,本文就这个问题谈几点认识。一、唯物史观与党
表面润湿性是指液体(通常为水)在固体材料表面的铺展能力。人们将这样一类与水的接触角大于150°,而滚动角小于10°的表面称为超疏水表面。由于具备广阔的应用前景,超疏水表面的
本文基于自主开发的大规模纳米仿真平台,通过大量的分子动力学模拟考察了晶向,温度,体系长度,尺寸效应和表面效应对面心立方金属纳米线在拉伸过程中的机械性能,形变机理以及失效行
蛋白质作为后基因组时代生命科学的重要研究内容,已成为当今的研究重点及热点。目前对于蛋白质的研究还存在着一定的挑战,其主要原因在于待检测样品中所含有的蛋白质组成复杂,且其中某些蛋白质含量低,给分析检测带来了很大困难。解决如上困难的途径之一是对蛋白质样品进行分离及浓集。自由流电泳是一种独特的电泳分离方法,不仅分离条件温和,还可进行连续分离,十分适用于蛋白等复杂生物样品的预处理。本文介绍了一种新型芯片自