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自从上个世纪七十年代初期,日本科学家首先发现了光催化裂解水制氢现象后,半导体光催化迅速成为科学研究的热点。经过四十多年的发展,我国光催化的研究也取得了丰硕的成果,到现在它依然属于非常活跃的研究领域。 本文采用液相还原法,以TiO2(anatase)、ZrO2、CeO2为载体,Au和Pd等贵金属纳米粒子作为负载源制备了多种贵金属负载型光催化剂,包括:Au/TiO2(anatase)、 Au/ZrO2、 Au/CeO2、 Au-Pd/TiO2(anatase)、 Au-Pd/ZrO2、Au-Pd/CeO2。以Au-Pd/ZrO2和Au/CeO2为代表,对催化剂进行了各种表征。透射电镜(TEM)的结果表明:催化剂具有良好的形貌特征而且贵金属纳米粒子能很均匀地负载在载体表面,贵金属纳米粒子的粒径分布比较窄,基本上在3-6nm之间。固体粉末X射线衍射(XRD)表征显示:纳米贵金属粒子的各晶面的衍射峰都能得到很好的归属;可见光-紫外漫反射(Uv-Vis DR)表征结果说明:两种催化剂均在可见光波长范围内具有很好的吸收。 将制备好的催化剂分别应用在两种类型反应中,以期从实验的角度验证催化剂的性能。具体内容可概括如下: 1、论文中考察了在常温反应条件下将制备好的3种不同光催化剂应用于醚化反应(对称醚和非对称醚合成)中,并优化了反应条件,大大的提高了反应底物的转化率。结果发现:当质量分数为3%,金-钯摩尔比为1∶1.86时,Au-Pd/ZrO2表现出的催化活性最佳,其中24h时底物苄醇的转化率为84.1%;反应最佳溶剂为甲苯;光照强度为0.5w/cm2,光暗反应差异最大为86%。 2、另外,本文还探究了不同纳米金颗粒负载的催化剂在末端炔烃加成反应中的应用,考察了催化剂种类、催化剂负载量、催化剂用量、光照强度等因素对末端炔烃加成反应的影响,优化了反应条件,提高了产物的选择性和底物的转化率。结果发现:负载量为5%的Au/CeO2在反应中表现出的催化活性最高,其中24h时底物苯乙炔的转化率为85.6%;催化剂最佳用量为10mg/ml;反应的最佳光照强度为0.5w/cm2。