含鈀納米顆粒的中空介孔二氧化硅納米反應(yīng)器的可控制備及其在醇類選擇性氧化中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-12-10 08:24
本論文旨在研究含鈀中空介孔納米二氧化硅反應(yīng)器(Pd@HMSNs)的可控合成,并將其用于應(yīng)用各種醇類的選擇性氧化反應(yīng)中。實(shí)驗(yàn)表明:Pd@HMSNs中介孔結(jié)構(gòu)有利于傳質(zhì)阻力的消除;活性顆粒位于大的空腔中提高了反應(yīng)物與催化活性組分的接觸,從而加快了反應(yīng)速率;二氧化硅殼層的存在很好地保護(hù)了內(nèi)部活性組分,限制了活性組分的流失,提高了催化劑的穩(wěn)定性。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)Pd@HMSNs的可控制備。本文采用以一種新型膠束為模版,然后將二氧化硅沉積在膠束上,接著通過焙燒以及還原等后處理來(lái)制備Pd@HMSNs。這種新型膠束主要通過鈀離子、三齒配體(三個(gè)吡啶二羧酸接在苯環(huán)上,L3)以及帶正電的二嵌段聚合物(P2MVP128-b-PEO477)通過靜電自組裝形成。XRD、BET以及TEM等一系列技術(shù)證明了合成的材料具有中空介孔結(jié)構(gòu),且在空腔內(nèi)部包裹著鈀納米顆粒。所制備的Pd@HMSNs 比表面積為498 m2/g,平均孔徑為7.7 nm,鈀的負(fù)載量為3.0 wt%。(2)Pd@HMSNs在各種醇類選擇性氧化制備相應(yīng)醛類的應(yīng)用。在苯甲醇的選擇性氧化制備苯甲醛的催化反應(yīng)中,在600℃條件下焙燒,300℃下進(jìn)...
【文章來(lái)源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1硬模板合成法示意圖??
?Si〇2?sSi〇2@mSi〇2?%V。、。41??p?.?〇l?!。*。%十?OH??Route?B???;〇a?°-〇?-V??一??〇?KydrophQbljp?^?I?〇h??,。?-?vcor?〇?^??0????Hydrophobic?0?〇?nH??i?r”:7,?:暴??ShhJI?°?Hydrophobic?〇?^??Hollow?Rattle-type?structure?^s?士^?0H??mesoporous?silica??〇H??圖1.4中空/波浪鼓型介孔二氧化硅球的形成示意圖(左)和微觀結(jié)構(gòu)示意圖(右)W??Fig.?1.4?Formation?schematics?of?hoilow/rattle-type?mesoporous?silica?spheres?(left)?and?the??microscopic?structure?schematics?(right)[46]??介孔(孔徑在2-50?nm范圍內(nèi))二氧化硅(MS)是一種具有高表面積的材料[47]。通??過利用其多孔結(jié)構(gòu),可以合成中空球。Caruso等人通過在介孔二氧化硅球體上依次涂覆??聚電解質(zhì),從而合成了具有納米孔(孔徑<2?nm)的聚電解質(zhì)球[48]。該合成中使用的??模板是具有10-40?nm的孔的雙峰MS,使其適用于聚電解質(zhì)的滲透和吸附。在每個(gè)沉積??過程之前,將MS球在160?°C下加熱2小時(shí),以使殼部分交聯(lián)。最后,在浸泡于氫氟??酸時(shí)將模板移除,產(chǎn)生中空聚電解質(zhì)球。??Archer等[49]還報(bào)道了通過使用高孔隙度二氧化硅作為模板來(lái)制備介孔中空納米碳??球的方法。首先將石油瀝青(用作碳源)
華東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文?第頂??Impregnation?Etchin9?^JJ^Fna^^hene??Silica/spact/me?oporouf-?tUka?tphcrt%?Silica/?|Mc<^HK(Vinrs〇fMrou?-MB('?%phrrrt?Nanosnaphctic^conttrucled?holl<w??(Template)?carbon?cphrrn?(N<?lirt)??圖1.5?NGHC的合成示意圖1511??Fig.?1.5?Schematic?illustration?of?the?fabrication?of?NGHCs?卜11??(3)其他硬模板??除了聚合物和二氧化硅之外,許多其他類型的材料(例如碳球,金屬納米顆粒,陶??瓷,無(wú)機(jī)鹽,金屬有機(jī)骨架和某些天然材料)己用作合成中空介孔納米材料的硬模板,??在形成核殼結(jié)構(gòu)之后,模板可以通過化學(xué)蝕刻等方法除去,從而得到相應(yīng)的中空結(jié)構(gòu)。??碳球因其低成本和易于去除的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用作硬模板,而且表面疏松多孔的碳球可以??吸收許多前驅(qū)體并促進(jìn)殼形成過程。當(dāng)將金屬納米顆粒用作硬模板時(shí),主要有兩種途徑??用于制造中空納米結(jié)構(gòu)。第一種途徑是首先制造金屬殼核-殼納米結(jié)構(gòu),然后通過各種??蝕刻方法去除金屬核,而留下中空殼[521。另一種途徑是利用電流置換反應(yīng)來(lái)制造中空結(jié)??構(gòu),其中金屬納米顆粒用作犧牲性支架,并在反應(yīng)過程中被部分或完全去除[531。天然存??在的材料也可以作為硬模板來(lái)合成中空納米結(jié)構(gòu)。與人工合成的材料相比,天然材料儲(chǔ)??量豐富,價(jià)格更低。Ghadiri等[54】報(bào)道了通過模板化天然纖維素纖維合成納米結(jié)構(gòu)的二??氧化鈦(Ti〇2)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Advanced functional nanomaterials with microemulsion phase[J]. LI Wei1,2*,XU Peng1,3,ZHOU HuaCong1,3,YANG LiangRong1 & LIU HuiZhou1* 1Key Laboratory of Green Process and Engineering,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China;2 Department of Chemistry,Capital Normal University,Beijing 100048,China;3 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China. Science China(Technological Sciences). 2012(02)
本文編號(hào):3532242
【文章來(lái)源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1硬模板合成法示意圖??
?Si〇2?sSi〇2@mSi〇2?%V。、。41??p?.?〇l?!。*。%十?OH??Route?B???;〇a?°-〇?-V??一??〇?KydrophQbljp?^?I?〇h??,。?-?vcor?〇?^??0????Hydrophobic?0?〇?nH??i?r”:7,?:暴??ShhJI?°?Hydrophobic?〇?^??Hollow?Rattle-type?structure?^s?士^?0H??mesoporous?silica??〇H??圖1.4中空/波浪鼓型介孔二氧化硅球的形成示意圖(左)和微觀結(jié)構(gòu)示意圖(右)W??Fig.?1.4?Formation?schematics?of?hoilow/rattle-type?mesoporous?silica?spheres?(left)?and?the??microscopic?structure?schematics?(right)[46]??介孔(孔徑在2-50?nm范圍內(nèi))二氧化硅(MS)是一種具有高表面積的材料[47]。通??過利用其多孔結(jié)構(gòu),可以合成中空球。Caruso等人通過在介孔二氧化硅球體上依次涂覆??聚電解質(zhì),從而合成了具有納米孔(孔徑<2?nm)的聚電解質(zhì)球[48]。該合成中使用的??模板是具有10-40?nm的孔的雙峰MS,使其適用于聚電解質(zhì)的滲透和吸附。在每個(gè)沉積??過程之前,將MS球在160?°C下加熱2小時(shí),以使殼部分交聯(lián)。最后,在浸泡于氫氟??酸時(shí)將模板移除,產(chǎn)生中空聚電解質(zhì)球。??Archer等[49]還報(bào)道了通過使用高孔隙度二氧化硅作為模板來(lái)制備介孔中空納米碳??球的方法。首先將石油瀝青(用作碳源)
華東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文?第頂??Impregnation?Etchin9?^JJ^Fna^^hene??Silica/spact/me?oporouf-?tUka?tphcrt%?Silica/?|Mc<^HK(Vinrs〇fMrou?-MB('?%phrrrt?Nanosnaphctic^conttrucled?holl<w??(Template)?carbon?cphrrn?(N<?lirt)??圖1.5?NGHC的合成示意圖1511??Fig.?1.5?Schematic?illustration?of?the?fabrication?of?NGHCs?卜11??(3)其他硬模板??除了聚合物和二氧化硅之外,許多其他類型的材料(例如碳球,金屬納米顆粒,陶??瓷,無(wú)機(jī)鹽,金屬有機(jī)骨架和某些天然材料)己用作合成中空介孔納米材料的硬模板,??在形成核殼結(jié)構(gòu)之后,模板可以通過化學(xué)蝕刻等方法除去,從而得到相應(yīng)的中空結(jié)構(gòu)。??碳球因其低成本和易于去除的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用作硬模板,而且表面疏松多孔的碳球可以??吸收許多前驅(qū)體并促進(jìn)殼形成過程。當(dāng)將金屬納米顆粒用作硬模板時(shí),主要有兩種途徑??用于制造中空納米結(jié)構(gòu)。第一種途徑是首先制造金屬殼核-殼納米結(jié)構(gòu),然后通過各種??蝕刻方法去除金屬核,而留下中空殼[521。另一種途徑是利用電流置換反應(yīng)來(lái)制造中空結(jié)??構(gòu),其中金屬納米顆粒用作犧牲性支架,并在反應(yīng)過程中被部分或完全去除[531。天然存??在的材料也可以作為硬模板來(lái)合成中空納米結(jié)構(gòu)。與人工合成的材料相比,天然材料儲(chǔ)??量豐富,價(jià)格更低。Ghadiri等[54】報(bào)道了通過模板化天然纖維素纖維合成納米結(jié)構(gòu)的二??氧化鈦(Ti〇2)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Advanced functional nanomaterials with microemulsion phase[J]. LI Wei1,2*,XU Peng1,3,ZHOU HuaCong1,3,YANG LiangRong1 & LIU HuiZhou1* 1Key Laboratory of Green Process and Engineering,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China;2 Department of Chemistry,Capital Normal University,Beijing 100048,China;3 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China. Science China(Technological Sciences). 2012(02)
本文編號(hào):3532242
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