论文部分内容阅读
贵金属纳米催化剂在有机合成工业、环境以及能源等领域有着重要的应用价值。而纳米催化剂稳定性差是急需解决的问题。将贵金属纳米颗粒包封于多孔的中空二氧化硅球内，构建贵金属@二氧化硅摇铃结构，是获得高活性、高稳定性的贵金属纳米催化剂的有效方法。本论文系统研究了新型、简单、高效的具有贵金属内核的中空二氧化硅球（贵金属@二氧化硅）的制备方法与生成机制，分别探索了金（或钯）@二氧化硅纳米材料在催化对硝基苯酚还原和Suzuki反应方面的应用。本论文的主要工作和成果如下:
1.发展了一种简单、高效的“同步刻蚀生长”法合成贵金属@二氧化硅纳米颗粒，并实现了对金纳米颗粒内核的尺寸和数量的调控。
2.系统研究了“同步刻蚀生长”法制备贵金属@二氧化硅的生成机制，考察了反应温度、时间、反应物浓度以及溶液pH值等因素对材料合成过程的影响。
3.以催化对硝基苯酚加氢还原反应作为模型，评价了金@二氧化硅纳米材料的催化活性和循环稳定性。实验结果表明金@二氧化硅具有很高的催化活性和稳定性;且金纳米颗粒内核尺寸越小，活性越高。
4.以Suzuki反应为催化模型，评价了钯@二氧化硅纳米材料的催化活性和循环稳定性。催化实验表明，钯@二氧化硅催化剂能够高效地催化碘苯和溴苯与苯硼酸发生交叉偶联反应，并可多次循环使用。