多孔碳限域超細(xì)納米粒子催化劑的制備及催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-13 00:14
硝基芳烴是工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢水中最常見的有機(jī)污染物,4-硝基苯酚(4-NP)作為一種典型的硝基芳烴,由于其在水中具有高穩(wěn)定性而難以處理。在諸多的處理方法中,利用NaBH4將4-NP選擇性還原為4-氨基苯酚(4-AP)是一種綠色有效的途徑,并且還原產(chǎn)物4-AP是一種廣泛應(yīng)用于染料和藥物等領(lǐng)域的有機(jī)中間體。因此,開發(fā)環(huán)境友好、穩(wěn)定性高、催化活性顯著的催化劑對(duì)于硝基芳烴的處理具有重要意義。與單組分金屬催化劑相比,雙金屬催化劑因金屬之間的協(xié)同效應(yīng),表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性,而金屬納米粒子的尺寸效應(yīng)是影響催化性能的重要因素,隨著納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,小尺寸的金屬納米粒子催化劑逐漸引起人們的廣泛關(guān)注。對(duì)于負(fù)載型催化劑,載體的性質(zhì)也會(huì)對(duì)催化性能產(chǎn)生一定的影響,多孔碳材料由于其高比表面積、有序的孔道結(jié)構(gòu)和可控的孔徑尺寸在催化領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文主要致力于研究具有協(xié)同催化效應(yīng)的超細(xì)雙金屬納米粒子在硝基芳烴加氫反應(yīng)中的催化性能,通過多種表征手段探究催化劑的物理化學(xué)性質(zhì),并探索影響催化加氫反應(yīng)速率的因素。首先,使用SBA-15作為硬模板的復(fù)制方法合成具有不同價(jià)態(tài)組成的超細(xì)NiMoO
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
合成M@PCF的一般方法
的方法在多孔載體上合成超細(xì) MNPs 對(duì)催化性能是至關(guān)重要型金屬催化劑,但通常會(huì)導(dǎo)致晶體表面不均勻,易聚集成大,通常采用浸漬法將金屬前驅(qū)體引入沸石基質(zhì)中,特別是將的孔隙中是最常用的浸漬方法。金屬前驅(qū)體可以均勻填充到后形成金屬簇。但是一些氣體分子不可避免地留在沸石骨架填滿沸石的孔體積。因此,多余的金屬物種負(fù)載在沸石外部步聚集。為了解決這些問題,在沸石中引入介孔不僅可以保減少擴(kuò)散限制以提高催化活性和選擇性[25]。Ding 等人[26]采輔助處理合成 Pt/alk-ZSM-5 催化劑然后再包覆二氧化硅殼, Pt 負(fù)載量的 Pt@MFI 催化劑,HRTEM 圖像顯示尺寸約為 3的內(nèi)部,且與傳統(tǒng) Pt/ZSM-5 相比,該催化劑不僅表現(xiàn)出高氫化硝基苯和 2, 3-二甲基硝基苯。
法不受沸石孔徑的限制,因?yàn)榻饘傥锓N的封裝過程與沸熱條件下沸石的結(jié)晶過程中,大多數(shù)金屬陽離子在堿性化物,導(dǎo)致在沸石晶體的表面上形成大顆�;�?qū)е陆饘賵F(tuán)簇因?yàn)榫哂懈弑砻婺芤矁A向于在沸石的前驅(qū)體中嚴(yán)重法在原位合成過程中將無聚集超小金屬包封在沸石骨二氧化硅前驅(qū)體作為穩(wěn)定劑錨定金屬簇也是原位合成金法。在這個(gè)合成體系中,預(yù)合成的金屬團(tuán)簇嵌入 SiO2基隨著硅石結(jié)晶成沸石的進(jìn)行,內(nèi)部金屬團(tuán)簇同時(shí)被包裹穩(wěn)定方法,Laursen 等人[27]在硅質(zhì)巖中嵌入 Au 納米粒子斷層掃描發(fā)現(xiàn)大量的 Au 團(tuán)簇被定位在沸石晶體中,如樣品進(jìn)行了原位 TEM 表征,發(fā)現(xiàn)嵌入沸石晶體中的 AAu-NP 更穩(wěn)定。因此,采用合適的方法合成超細(xì)金屬納芳烴的還原具有重要意義。
本文編號(hào):3226588
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
合成M@PCF的一般方法
的方法在多孔載體上合成超細(xì) MNPs 對(duì)催化性能是至關(guān)重要型金屬催化劑,但通常會(huì)導(dǎo)致晶體表面不均勻,易聚集成大,通常采用浸漬法將金屬前驅(qū)體引入沸石基質(zhì)中,特別是將的孔隙中是最常用的浸漬方法。金屬前驅(qū)體可以均勻填充到后形成金屬簇。但是一些氣體分子不可避免地留在沸石骨架填滿沸石的孔體積。因此,多余的金屬物種負(fù)載在沸石外部步聚集。為了解決這些問題,在沸石中引入介孔不僅可以保減少擴(kuò)散限制以提高催化活性和選擇性[25]。Ding 等人[26]采輔助處理合成 Pt/alk-ZSM-5 催化劑然后再包覆二氧化硅殼, Pt 負(fù)載量的 Pt@MFI 催化劑,HRTEM 圖像顯示尺寸約為 3的內(nèi)部,且與傳統(tǒng) Pt/ZSM-5 相比,該催化劑不僅表現(xiàn)出高氫化硝基苯和 2, 3-二甲基硝基苯。
法不受沸石孔徑的限制,因?yàn)榻饘傥锓N的封裝過程與沸熱條件下沸石的結(jié)晶過程中,大多數(shù)金屬陽離子在堿性化物,導(dǎo)致在沸石晶體的表面上形成大顆�;�?qū)е陆饘賵F(tuán)簇因?yàn)榫哂懈弑砻婺芤矁A向于在沸石的前驅(qū)體中嚴(yán)重法在原位合成過程中將無聚集超小金屬包封在沸石骨二氧化硅前驅(qū)體作為穩(wěn)定劑錨定金屬簇也是原位合成金法。在這個(gè)合成體系中,預(yù)合成的金屬團(tuán)簇嵌入 SiO2基隨著硅石結(jié)晶成沸石的進(jìn)行,內(nèi)部金屬團(tuán)簇同時(shí)被包裹穩(wěn)定方法,Laursen 等人[27]在硅質(zhì)巖中嵌入 Au 納米粒子斷層掃描發(fā)現(xiàn)大量的 Au 團(tuán)簇被定位在沸石晶體中,如樣品進(jìn)行了原位 TEM 表征,發(fā)現(xiàn)嵌入沸石晶體中的 AAu-NP 更穩(wěn)定。因此,采用合適的方法合成超細(xì)金屬納芳烴的還原具有重要意義。
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