UiO-66負(fù)載Pt催化劑的合成及其催化性能研究
發(fā)布時間:2021-06-10 11:24
金屬-有機(jī)框架材料(MOFs)是一類以金屬或金屬團(tuán)簇為節(jié)點(diǎn)通過有機(jī)配體相連接的空曠骨架多孔材料。MOFs具有豐富的孔道、結(jié)構(gòu)可設(shè)計、結(jié)構(gòu)清晰等優(yōu)點(diǎn),這使得MOFs在催化領(lǐng)域中得到了極大的關(guān)注。其中MOFs負(fù)載金屬納米催化劑(M/MOFs)由于其展現(xiàn)出的優(yōu)異催化性能使其在近些年來得到了迅速的發(fā)展。然而與金屬氧化物負(fù)載金屬納米催化劑相比,人們對M/MOFs的合成、結(jié)構(gòu)以及催化性能間關(guān)系的理解仍然不夠。此外,MOFs的合成大部分都是在溶劑熱條件下進(jìn)行,需要使用大量的有機(jī)溶劑,這使得MOFs的生產(chǎn)成本較高同時也對環(huán)境造成了一定的危害,限制了 MOFs在催化中的應(yīng)用。為此本論文進(jìn)行了以下研究:(1)采用常用的NaBH4和H2還原制備了兩種UiO-66負(fù)載Pt催化劑(Pt/UiO-66),并探討了它們催化CO氧化性能。論文探討了不同還原方法對催化劑結(jié)構(gòu)的影響以及催化劑結(jié)構(gòu)與催化性能間的關(guān)系。結(jié)果表明,NaBH4(Pt/UiO-66-NaBH4)和 H2(Pt/UiO-66-H2)還原都能獲得高分散的 UiO-66 載Pt催化劑,且兩種催化劑展現(xiàn)了相當(dāng)?shù)腃O氧化活性。將兩種催化劑用于CO氧化的穩(wěn)定性...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?MOFs的構(gòu)造說明[1]??此外,金屬納米顆粒(MNPs)具有小尺寸,高活性和獨(dú)特的理化特性,在??催化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[4]
?第1章緒論???■?.1?^*?-?*?Functional?groups??Organic?ligands?_??f%#??Meta!?nodes?f?t?Pore?space??圖1.1?MOFs的構(gòu)造說明[1]??此外,金屬納米顆粒(MNPs)具有小尺寸,高活性和獨(dú)特的理化特性,在??催化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[4]。但由于MNPs高表面能和較大的表面,使其處于熱力學(xué)不??穩(wěn)定狀態(tài),極易發(fā)生聚集并失去催化活性[5]。為了避免聚集,將MNPs負(fù)載在載??體上是有效的策略[6]?[7]?[8]。近些年來,以MOFs為載體負(fù)載MNPs設(shè)計開發(fā)出了??很多性能出色的催化劑,且被廣泛用于各種反應(yīng)。本論文將對幾類常用的MOFs??載體合成的負(fù)載型催化劑以及它們在催化反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)行介紹。??1.2.1?MIL?系列??MIL系列是由法國的Fdrey等人最先合成[9],該系列可以根據(jù)金屬簇和配體??的種類分為兩大類,其中一類是過渡金屬元素和戊二酸、玻珀酸等二元羧酸合??成的;另一類是由三價鉻、鐵、鋁或釩等金屬與對苯二甲酸或均苯三甲酸等狻??酸合成[1\MIL系列材料因其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),巨大的孔隙率引起了極大的關(guān)注[11]。??Ru@MIL-101?Pd@MIL-101???Hydrogenation?of?^?.Phen〇l?hydrogenation?-WIBK?synthesis??f?irfiirai"?*Suzukt-Miyaura?coupling?*Uliman?coupling??—龜-Alcohol?oxKJat.or??^?stora9e?{sp,ltover,??Ru-Pt@MIL-101
F-67??為載體,CO轉(zhuǎn)化率在120、190和220?°C下達(dá)到100%;以ZIF-8為載體,在190、??230和270?°C下達(dá)到100%。Choi等人在中空ZIF結(jié)構(gòu)上負(fù)載了?PdCo納米粒子??并用于硝基芳烴的還原,催化劑展現(xiàn)了很高的催化活性和穩(wěn)定性(反應(yīng)的TOF值??為57.3?min'?5次循環(huán)后轉(zhuǎn)化率沒有明顯降低)[22]。?????_播??ZIF-2?ZIF-3?ZIF-4?ZIF-5??繼??ZIF-6?ZIF-8?ZIF-10?ZIF-11??圖1.3?—系列ZIF材料的結(jié)構(gòu)示意圖???1.2.3?IRMOF?系列??IRMOF是由分離的次級結(jié)構(gòu)單元[Zn4〇f+無機(jī)基團(tuán)與一系列芳香羧酸配體,??以八面體形式橋連自組裝而成的微孔晶體材料[23]。因其合成簡單不僅在氣體儲??存方面應(yīng)用廣泛,作為載體也備受關(guān)注[24]。??Tang等人通過溶劑熱法合成了?Pd@IRMOF-3?(Zn)納米催化劑。在合成過??程中,PVP的加入不僅可以穩(wěn)定Pd納米粒子,還提供了將IRMOF-3前體吸附??4??
本文編號:3222288
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?MOFs的構(gòu)造說明[1]??此外,金屬納米顆粒(MNPs)具有小尺寸,高活性和獨(dú)特的理化特性,在??催化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[4]
?第1章緒論???■?.1?^*?-?*?Functional?groups??Organic?ligands?_??f%#??Meta!?nodes?f?t?Pore?space??圖1.1?MOFs的構(gòu)造說明[1]??此外,金屬納米顆粒(MNPs)具有小尺寸,高活性和獨(dú)特的理化特性,在??催化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[4]。但由于MNPs高表面能和較大的表面,使其處于熱力學(xué)不??穩(wěn)定狀態(tài),極易發(fā)生聚集并失去催化活性[5]。為了避免聚集,將MNPs負(fù)載在載??體上是有效的策略[6]?[7]?[8]。近些年來,以MOFs為載體負(fù)載MNPs設(shè)計開發(fā)出了??很多性能出色的催化劑,且被廣泛用于各種反應(yīng)。本論文將對幾類常用的MOFs??載體合成的負(fù)載型催化劑以及它們在催化反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)行介紹。??1.2.1?MIL?系列??MIL系列是由法國的Fdrey等人最先合成[9],該系列可以根據(jù)金屬簇和配體??的種類分為兩大類,其中一類是過渡金屬元素和戊二酸、玻珀酸等二元羧酸合??成的;另一類是由三價鉻、鐵、鋁或釩等金屬與對苯二甲酸或均苯三甲酸等狻??酸合成[1\MIL系列材料因其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),巨大的孔隙率引起了極大的關(guān)注[11]。??Ru@MIL-101?Pd@MIL-101???Hydrogenation?of?^?.Phen〇l?hydrogenation?-WIBK?synthesis??f?irfiirai"?*Suzukt-Miyaura?coupling?*Uliman?coupling??—龜-Alcohol?oxKJat.or??^?stora9e?{sp,ltover,??Ru-Pt@MIL-101
F-67??為載體,CO轉(zhuǎn)化率在120、190和220?°C下達(dá)到100%;以ZIF-8為載體,在190、??230和270?°C下達(dá)到100%。Choi等人在中空ZIF結(jié)構(gòu)上負(fù)載了?PdCo納米粒子??并用于硝基芳烴的還原,催化劑展現(xiàn)了很高的催化活性和穩(wěn)定性(反應(yīng)的TOF值??為57.3?min'?5次循環(huán)后轉(zhuǎn)化率沒有明顯降低)[22]。?????_播??ZIF-2?ZIF-3?ZIF-4?ZIF-5??繼??ZIF-6?ZIF-8?ZIF-10?ZIF-11??圖1.3?—系列ZIF材料的結(jié)構(gòu)示意圖???1.2.3?IRMOF?系列??IRMOF是由分離的次級結(jié)構(gòu)單元[Zn4〇f+無機(jī)基團(tuán)與一系列芳香羧酸配體,??以八面體形式橋連自組裝而成的微孔晶體材料[23]。因其合成簡單不僅在氣體儲??存方面應(yīng)用廣泛,作為載體也備受關(guān)注[24]。??Tang等人通過溶劑熱法合成了?Pd@IRMOF-3?(Zn)納米催化劑。在合成過??程中,PVP的加入不僅可以穩(wěn)定Pd納米粒子,還提供了將IRMOF-3前體吸附??4??
本文編號:3222288
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