發(fā)布時(shí)間：2018-03-26 20:31

  本文選題：納米復(fù)合物　切入點(diǎn)：過渡金屬納米粒子　出處：《內(nèi)蒙古大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：當(dāng)前,資源短缺問題日漸突出,資源消耗已接近環(huán)境承載極限。如何減少資源的浪費(fèi),提高資源利用率,已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。過渡金屬納米粒子在能源催化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,其低廉的價(jià)格、高效的催化活性以及日益拓展的應(yīng)用使其備受關(guān)注,近年來已被廣泛研究。本文從金屬-有機(jī)框架物(MOFs)Cu-BTC和Ni-BTC前驅(qū)體出發(fā),以石墨烯(GO)為載體,設(shè)計(jì)合成了石墨烯包覆的Cu-BTC@GO和Ni-BTC@GO復(fù)合納米材料,并進(jìn)一步以Cu-BTC@GO和Ni-BTC@GO復(fù)合納米材料為前驅(qū)體,進(jìn)而在不同條件下對其進(jìn)行還原制備了Cu@GO和Ni@GO復(fù)合納米材料,對其結(jié)構(gòu)、尺寸、形貌及催化還原對硝基苯酚進(jìn)行了系統(tǒng)研究。論文隨后以Ni-BTC@GO復(fù)合為前驅(qū)體,通過高溫固相方法制備了Ni2P@GO復(fù)合納米材料,對其電化學(xué)產(chǎn)氫性能進(jìn)行了研究。本文第一章為緒論,主要綜述了過渡金屬納米催化材料的研究進(jìn)展,進(jìn)而提出論文的選題依據(jù)、研究思路與研究內(nèi)容。本文第二章以Cu-BTC和Ni-BTC MOFs為前驅(qū)體,設(shè)計(jì)合成了石墨烯包覆的Cu-BTC@GO和Ni-BTC@GO復(fù)合納米材料,采用XRD.SEM.TEM.XPS等表征手段,對Cu-BTC@GO和Ni-BTC@GO復(fù)合納米材料的結(jié)構(gòu)、尺寸、形貌和表面特性進(jìn)行了研究。并以對硝基苯酚還原為模型反應(yīng),評(píng)價(jià)了Cu-BTC@GO和Ni-BTC@GO復(fù)合納米材料的催化性能,研究結(jié)果顯示,Cu-BTC@GO復(fù)合納米材料對對硝基苯酚還原反應(yīng)展現(xiàn)出了較為優(yōu)異的催化活性。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探索以Cu-BTC@GO和Ni-BTC@GO復(fù)合納米材料為前驅(qū)物,利用不同的還原方法,制備Cu@GO和Ni@GO復(fù)合納米材料,對其結(jié)構(gòu)、尺寸、形貌及對硝基苯酚催化還原性能進(jìn)行了研究,優(yōu)化和篩選出具有優(yōu)異催化性能的Cu@GO和Ni@GO復(fù)合納米材料。本文第三章以Ni-BTC@GO復(fù)合納米材料為前驅(qū)體,首次以次磷酸鈉為磷源,通過控制前驅(qū)體與次磷酸鈉的比例,設(shè)計(jì)合成具有不同形貌的磷化鎳／石墨烯(Ni2P@GO)復(fù)合納米材料,對其制備過程、結(jié)構(gòu)調(diào)控、尺寸和形貌以及電化學(xué)催化產(chǎn)氫性能進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn),以Ni-BTC@GO復(fù)合納米材料為前驅(qū)體制備的Ni2P@GO復(fù)合納米材料具有非常優(yōu)異的催化性能,且通過調(diào)變Ni-BTC@GO前驅(qū)體和次磷酸鈉比例,可以調(diào)控Ni2P@GO復(fù)合納米材料的形貌和電化學(xué)催化性能。本文第四章對全文進(jìn)行了總結(jié),并對下一步研究工作進(jìn)行了展望。
[Abstract]:At present, the problem of resource shortage is becoming more and more serious, and the consumption of resources is close to the limit of environmental carrying capacity. How to reduce the waste of resources and improve the utilization rate of resources, Transition metal nanoparticles have been widely used in the field of energy catalysis, due to their low price, efficient catalytic activity and expanding applications. In recent years, it has been widely studied. In this paper, Cu-BTC@GO and Ni-BTC@GO composite nanomaterials coated with graphene were designed and synthesized on the basis of metal-organic framework (MOFsTc) and Ni-BTC precursor. Furthermore, Cu@GO and Ni@GO composite nanomaterials were prepared under different conditions by using Cu-BTC@GO and Ni-BTC@GO composite nanomaterials as precursors. The structure and size of Cu@GO and Ni@GO composite nanomaterials were investigated. The morphology and catalytic reduction of p-nitrophenol were systematically studied. The electrochemical hydrogen production properties of Ni2P@GO nanocomposites were studied by high temperature solid state method with Ni-BTC@GO composite as precursor. The first chapter is introduction. In this paper, the research progress of transition metal nanocatalytic materials is reviewed, and the basis, ideas and contents of the thesis are put forward. In the second chapter, Cu-BTC and Ni-BTC MOFs are used as precursors. Graphene coated Cu-BTC@GO and Ni-BTC@GO composite nanomaterials were designed and synthesized. The structure, size, morphology and surface properties of Cu-BTC@GO and Ni-BTC@GO composite nanomaterials were studied by means of XRD.SEM.TEM.XPS, and the reduction of p-nitrophenol was used as a model reaction. The catalytic properties of Cu-BTC@GO and Ni-BTC@GO composite nanomaterials were evaluated. The results showed that Cu-BTCCgo composite nanomaterials exhibited excellent catalytic activity for p-nitrophenol reduction. Using Cu-BTC@GO and Ni-BTC@GO composite nanomaterials as precursors, Cu@GO and Ni@GO composite nanomaterials were prepared by different reduction methods. The structure, size, morphology and catalytic reduction properties of p-nitrophenol were studied. The Cu@GO and Ni@GO composite nanomaterials with excellent catalytic properties were optimized and screened. In chapter 3, Ni-BTC@GO composite nanomaterials were used as precursors, sodium hypophosphite as phosphorus source for the first time, and the ratio of precursors to sodium hypophosphite was controlled by controlling the ratio of precursors to sodium hypophosphate. Nickel phosphide / graphene ni2Pol goo composite nanomaterials with different morphologies were designed and synthesized. The preparation process, structure regulation, size, morphology and electrochemical catalytic hydrogen production properties were studied. The Ni2P@GO composite nanomaterials prepared by using Ni-BTC@GO composite nanomaterials as precursors have excellent catalytic performance and adjust the ratio of Ni-BTC@GO precursors to sodium hypophosphate. The morphology and electrochemical catalytic performance of Ni2P@GO composite nanomaterials can be regulated.
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1;O643.36

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本文編號(hào)：1669491