銠納米結(jié)構(gòu)合成及其催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 05:18
貴金屬主要指鋨,銥,鉑,釕,銠,鈀,金,銀八種元素。其中,金屬銠是一種優(yōu)良的催化材料,在精細(xì)化學(xué)品合成、石油化學(xué)工業(yè)、汽車尾氣凈化等領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。隨著納米科技的發(fā)展,貴金屬納米催化劑顯示出了異乎尋常的物理化學(xué)性質(zhì)和催化性能,這與納米催化劑的特殊形貌有著極其密切的聯(lián)系。因此,研究形貌可控的貴金屬納米催化劑已成為一個(gè)新興且多產(chǎn)的研究領(lǐng)域。在本論文中,我們主要研究形貌可控銠納米結(jié)構(gòu)的合成及其催化性能,并進(jìn)一步探討銠納米結(jié)構(gòu)的形貌與催化性能之間的密切關(guān)系。本論文的主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)運(yùn)用一鍋水熱法,通過考察實(shí)驗(yàn)參數(shù),調(diào)控制備具有超薄納米片的三維枝狀銠納米結(jié)構(gòu),明確其生長(zhǎng)機(jī)理,在堿性條件下,三維枝狀銠納米結(jié)構(gòu)催化甲醇氧化反應(yīng)表現(xiàn)出優(yōu)異活性和穩(wěn)定性。這主要是因?yàn)槌〖{米片的低配位原子多、原子利用率高以及表面積大。(2)運(yùn)用一鍋水熱法,制備金銠核殼結(jié)構(gòu)。通過調(diào)控一系列實(shí)驗(yàn)參數(shù),明確其生長(zhǎng)機(jī)理,并制備不同殼層厚度的金銠核殼結(jié)構(gòu);诮疸櫤藲そY(jié)構(gòu),探討其對(duì)水合肼分解產(chǎn)氫的催化性能,光照條件下,金銠核殼結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出良好的催化活性和穩(wěn)定性。這主要是因?yàn)樵诠庹諚l件下,金核由于表面等離共振(LSPR)效...
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1貴金屬納米粒子的催化應(yīng)用M??Fig.?1-1?Catalytic?application?of?noble?metal?nanoparticles??
表面上的排列。巧合的是,由Rh催化的大多數(shù)反應(yīng)確實(shí)是結(jié)構(gòu)敏感的。例如,??Mavrikakis和他的同事通過周期性的密度泛函理論(DFT)計(jì)算證明,C0在Rh??(211)表面上的解離能比在Rh?(111)表面低約120kJ-mol_1[11](圖1-3)。此外,??C0在Rh?(100)表面上的氧化速率常數(shù)比在Rh?(111)表面上的速率常數(shù)高一個(gè)??數(shù)量級(jí)。盡管有這些令人激動(dòng)的成果,在工業(yè)中使用的最先進(jìn)的Rh催化劑仍然是??具有不規(guī)則形態(tài)的多分散顆粒,因此,這只是不同表面的小顆粒的隨機(jī)混合!百F??金屬還有足夠的利用空間(There?is?plenty?of?room?at?the?bottom?Dr.?Feynman),>,??通過將納米晶制成富含暴露在表面上的最具反應(yīng)性的晶面,來改善Rh基催化劑的??催化性能十分必要[12]。??u?1?〇?,?!????"????〇?t?t?'??I?.100?,l?C?C???——??|?CO-?.?????i?????i??-200??圖1-3密度泛函理論(DFT)計(jì)算證明不同晶面的表面能%??Fig.?1-3?Surface?energy?of?different?crystals?calculated?by?dens
?(T〇())"??0?10?20?30?40?50?60??圖1-2不同PGM計(jì)算的表面自由能數(shù)據(jù)_??Fig.?1-2?Surface?free?energy?of?different?PGMs??通過對(duì)清潔的單晶表面的模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量,能夠明確用于結(jié)構(gòu)敏感的反??應(yīng)中非均相催化劑的活性和選擇性,并通過控制結(jié)晶面的類型進(jìn)一步控制原子在??表面上的排列。巧合的是,由Rh催化的大多數(shù)反應(yīng)確實(shí)是結(jié)構(gòu)敏感的。例如,??Mavrikakis和他的同事通過周期性的密度泛函理論(DFT)計(jì)算證明,C0在Rh??(211)表面上的解離能比在Rh?(111)表面低約120kJ-mol_1[11](圖1-3)。此外,??C0在Rh?(100)表面上的氧化速率常數(shù)比在Rh?(111)表面上的速率常數(shù)高一個(gè)??數(shù)量級(jí)。盡管有這些令人激動(dòng)的成果,在工業(yè)中使用的最先進(jìn)的Rh催化劑仍然是??具有不規(guī)則形態(tài)的多分散顆粒,因此,這只是不同表面的小顆粒的隨機(jī)混合。“貴??金屬還有足夠的利用空間(There?is?plenty?of?room?at?the?bottom?Dr.?Feynman)
本文編號(hào):2939110
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1貴金屬納米粒子的催化應(yīng)用M??Fig.?1-1?Catalytic?application?of?noble?metal?nanoparticles??
表面上的排列。巧合的是,由Rh催化的大多數(shù)反應(yīng)確實(shí)是結(jié)構(gòu)敏感的。例如,??Mavrikakis和他的同事通過周期性的密度泛函理論(DFT)計(jì)算證明,C0在Rh??(211)表面上的解離能比在Rh?(111)表面低約120kJ-mol_1[11](圖1-3)。此外,??C0在Rh?(100)表面上的氧化速率常數(shù)比在Rh?(111)表面上的速率常數(shù)高一個(gè)??數(shù)量級(jí)。盡管有這些令人激動(dòng)的成果,在工業(yè)中使用的最先進(jìn)的Rh催化劑仍然是??具有不規(guī)則形態(tài)的多分散顆粒,因此,這只是不同表面的小顆粒的隨機(jī)混合!百F??金屬還有足夠的利用空間(There?is?plenty?of?room?at?the?bottom?Dr.?Feynman),>,??通過將納米晶制成富含暴露在表面上的最具反應(yīng)性的晶面,來改善Rh基催化劑的??催化性能十分必要[12]。??u?1?〇?,?!????"????〇?t?t?'??I?.100?,l?C?C???——??|?CO-?.?????i?????i??-200??圖1-3密度泛函理論(DFT)計(jì)算證明不同晶面的表面能%??Fig.?1-3?Surface?energy?of?different?crystals?calculated?by?dens
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