【摘 要】
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纳米材料凭借其结构特点带来的独特的理化性质,在工业生产中有着广泛的应用。其中,铜由于其导电性好,价格便宜且储量丰富,被大家认为是优良的金属材料。铜纳米材料与块体铜相
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纳米材料凭借其结构特点带来的独特的理化性质,在工业生产中有着广泛的应用。其中,铜由于其导电性好,价格便宜且储量丰富,被大家认为是优良的金属材料。铜纳米材料与块体铜相比,有着较好的催化活性,虽然铜纳米材料已经取得了巨大的研究进展,但是铜纳米材料生成过程中的影响因素及材料的结构,组成等因素的不同,会对催化结果有着翻天覆地的变化,如何运用简单的设计合成路线并合成具有较高的催化活性的铜基纳米材料具有重要意义。本论文以纳米材料,基础电化学和有机化学为理论指导,并通过大量的前人研究结果的学习,以铜基纳米催化剂为研究中心,提出催化剂形貌和组成是电解水产氢和对硝基苯酚还原的关键因素,并在此基础上开发了低成本的铜基催化材料并探究反应机理,主要研究内容如下:(1)通过油相还原法,使用乙酰丙酮钯和乙酰丙酮铜作为前驱体制备不同组分的钯铜合金纳米颗粒。采用HRTEM,TEM,MAPPING,EDS等测试手段对不同组分的钯铜纳米颗粒的微观结构及其组成进行表征。(2)通过研究不同组分钯铜合金纳米颗粒的电解水产氢的催化效果及其稳定性,并且运用DFT计算结果作为性能增强的微观解释。(3)通过常温两步法,制备出结构新颖的以铜纳米线为模板,ZIF-8为连珠间断串联在铜纳米线上的复合材料。采用HRTEM,TEM,MAPPING,EDS等测试手段对复合材料的微观结构及其组成进行表征。(4)通过研究不同结构Cu@ZIF-8纳米材料对对硝基苯酚还原的催化效果及其稳定性,并通过对照实验验证了性能增强的微观解释及反应机理。
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