發(fā)布時間：2021-03-03 19:24

　　近些年來,隨著對催化反應的深入研究,各種催化劑被廣泛地開發(fā)出來,尤其是非均相催化劑。非均相催化劑不僅克服了均相催化劑難以回收利用的缺點,也解決了貴金屬流失、重金屬污染等難題。在非均相催化劑中,載體材料的選擇極為重要,顯著影響了催化反應。基于此,我們設計了兩種多孔材料負載的過渡金屬非均相催化劑,分別用于有機物的催化氧化和還原反應。首先通過一步熱解氧化石墨烯、鄰菲羅啉和硝酸鈷,從而合成了氮摻雜石墨烯負載的鈷基催化劑。所制備的催化劑在溫和的條件下（120 ℃、2 MPa氫氣初始壓力和3 h）對對硝基甲苯加氫具有優(yōu)越的催化性能（轉化率和選擇性均超過99%）和高轉換頻率（TOF值為101.6h-1）,并在五個循環(huán)周期后仍能保持較高的催化性能。通過一系列的表征和控制實驗,揭示了 Co和N之間的協(xié)同效應,金屬Co和四元N被證明是活性組分,Co的添加有利于生成四元N。同時,鄰菲羅啉的加入也有助于形成更多的金屬Co。Co先和鄰菲羅啉螯合再負載到石墨烯上被證明是能夠產生更小的和更均勻的納米粒子的最佳組合,同時可以提供豐富的活性位點,進而提高催化劑的活性。除了還原反應催化劑,我們還以鄰菲羅啉為含氮配體,采用... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１幾種常見的金屬有機骨架（ＭＯＦｓ）材料示意圖，其中ａ－ｄ分別為Ｕ１０－６６、ＺＩＦ－６７、??ＨＫＵＳＴ－丨和狐－５３??金屬有機骨架（ＭＯＦｓ）作為一種新型的具有可調控的有機配體和中心金屬??

ａ?Ａ＆??圖１．１幾種常見的金屬有機骨架（ＭＯＦｓ）材料示意圖，其中ａ－ｄ分別為Ｕ１０－６６、ＺＩＦ－６７、??ＨＫＵＳＴ－丨和狐－５３??金屬有機骨架（ＭＯＦｓ）作為一種新型的具有可調控的有機配體和中心金屬??的穩(wěn)定、可循環(huán)利用的復合材料，在多相催化的實際應用中有著廣闊的應用前景??［３３］，其大的表面積、適當?shù)奈⒖卓紫逗透叨扔行虻木w結構可以提供均一的、??密閉的催化位點。同時，ＭＯＦｓ可以使反應物處在合適的位置，降低反應過渡態(tài)??能量，使反應的熵損失最小化，和生物酶一樣具有高效的催化活性［３４］。此外，??ＭＯＦ的周期性結構和對活性位的隔離可以防止多分子催化劑的失活，延長催化??劑的使用壽命。＼＾１＾［３５］等人利用雙金屬ＭＯＦｓ為前驅體制備得到了高度分散的??Ｎｉ－Ｃｏ合金，對糠醇加氫具有優(yōu)異的催化效果。此外，ＭＯＦ基催化劑也被廣泛??４??

??別是ＳＢＡ－１５和ＳＢＡ－１６，具體結構如圖１．２所示。??ＳＢＡ－１５?ＳＢＡ－１６??圖１．３?ＳＢＡ－Ｎ系列氧化硅納米材料結構示意圖１４４１??（３）?ＫＩＴ－Ｎ?系列??ＫＩＴ－Ｎ系列是由１＾〇〇｜４５］等人首先得到的一類無序介孔氧化硅材料，ＫＩＴ－１??是以硅酸鈉為前驅物，十六烷基三甲基氯化銨為模板，乙二胺四乙酸四鈉鹽為添??加劑制備的。ＫＩＴ是韓國先進科學技術研究所的簡稱，ＫＩＴ－１具有比表面積高、??孔徑均一的優(yōu)點，廣泛應用于物質吸附、分離、傳送，具有巨大的應用潛力。??ｌＡｉｆ??ＫＩＴ－５?ＫＩＴ－６??圖１．４?ＫＩＴ－Ｎ系列氧化硅納米材料結構示意圖［４６１??（４）


本文編號：3061800