【摘要】：在國民經(jīng)濟迅猛發(fā)展的今天,催化技術(shù)發(fā)揮著不可磨滅的作用。目前,催化領(lǐng)域的研究重點主要集中于開發(fā)運用新型的催化劑材料,而納米級材料所具備的獨特的小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)以及宏觀量子隧道效應(yīng)使其在能源、環(huán)境、傳感器、光電器件及催化領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用,但是納米催化劑由于其具有較高的表面能易于發(fā)生團聚現(xiàn)象,從而導(dǎo)致催化劑失活,而且小顆粒的納米催化劑難以從催化體系中分離出來,從而限制了其應(yīng)用,因此設(shè)計合成具有高催化活性又易于分離回收的納米級催化劑是當(dāng)前催化領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。靜電紡絲法是一種利用靜電引力來制備一維納米材料的有效方法,電紡納米纖維不僅具備納米材料具有的所有特性,且在宏觀上表現(xiàn)為網(wǎng)氈結(jié)構(gòu),從而可以通過重力作用自然沉降,因此我們可以利用電紡納米纖維作為納米催化劑的載體,最終得到具有高催化活性、易于回收的負載型納米催化劑。本論文通過結(jié)合靜電紡絲法、高溫煅燒法、水熱法以及化學(xué)還原法得到了復(fù)合型納米纖維材料。運用TEM、SEM、XRD、XPS等表征手段對其形貌與結(jié)構(gòu)進行了分析,并對其性質(zhì)展開了一系列的研究。具體內(nèi)容如下:(1)利用SiO_2中空納米纖維為犧牲模板,經(jīng)過水熱處理后成功制得具有多級結(jié)構(gòu)特征的硅酸鎳(Ni SiO)雙層中空納米纖維,并進一步利用硼氫化鈉在水熱條件下原位還原得到Ni/NiSiO復(fù)合納米材料。我們以還原4-硝基苯酚(4-NP)為催化模型實驗,探索Ni/NiSiO復(fù)合納米材料的催化性能,結(jié)果表明Ni/NiSiO復(fù)合物具有很好的催化活性和循環(huán)穩(wěn)定性,并可以通過重力自然沉降使其達到分離回收和重復(fù)利用的效果。(2)利用SiO_2中空納米纖維為硬模板,結(jié)合水熱法及一定后處理手段,最終得到由納米片組裝成的四氧化三鈷(Co_3O_4)雙層中空納米纖維。并以此為基礎(chǔ),進一步運用化學(xué)還原法得到Pt高度分散的Pt/Co_3O_4復(fù)合納米材料。催化實驗結(jié)果表明Pt/Co_3O_4具有優(yōu)異的催化氧化CO性能。(3)以SiO_2中空納米纖維為硬模板,結(jié)合溶劑熱法及一定后處理方法,最終得到由納米粒子構(gòu)成的納米片組裝而成的二氧化錫(SnO_2)雙層中空納米纖維。并在此基礎(chǔ)上,進一步利用硼氫化鈉還原法得到Pt高度分散的Pt/SnO_2復(fù)合納米材料。催化實驗結(jié)果表明Pt/SnO_2具有很好的催化活性和循環(huán)穩(wěn)定性。
【圖文】：

料概述寸由小到大分布來看，我們通�？梢詫⒉牧戏譃榱孔蛹壝准壱约绑w相材料，其中目前研究與應(yīng)用最為廣泛的當(dāng)料尺寸介于 1-100 nm，但通常來講，由納米材料作為基納米材料。如圖 1.1 所示，按照其在空間維數(shù)上的分布維、二維、三維納米材料。

度明顯大于其他方向，最終形成一維納米材料。如圖為三個部分：第一，固-液界面的形成；第二，氣態(tài)物。隨著不斷的溶解與析出，固-液界面不停地移動，最法已經(jīng)廣泛地用來合成各種無機材料的納米線[13-15]。接觀察 Ge 納米線的生長，，進一步在實驗上驗證了 VL備多種單質(zhì)、二元化合物甚至成分更復(fù)雜的單晶納米用會對所合成的納米線造成一定的污染。
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O643.36

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本文編號：2568325