貴金屬納米顆粒的合成及限域體系下氧化釕—金復合納米材料的制備與其催化應用研究.pdf

1、貴金屬納米材料因其優(yōu)異的性能引起人們的廣泛關(guān)注。但納米材料本身存在的一些問題如繁瑣的制備工藝、較差的熱穩(wěn)定性等因素一定程度上限制了其在催化領(lǐng)域特別是非均相催化方向的應用。
　　針對貴金屬納米材料存在的問題，本文探索了更簡便的納米以及復合納米材料的制備方法并對其進行了催化應用研究。主要包括三個方面的研究內(nèi)容:第一部分主要研究了多元醇體系和油胺體系下合成各種貴金屬納米顆粒（主要包括金Au，鉑Pt，銠Rh，釕Ru）的方法。同時以介孔材料

2、EP-FDU-12為載體制備的釕納米催化劑，選擇常壓下氨氣分解為探針反應研究了其反應活性。第二部分主要集中研究了在三維超大介孔二氧化硅的孔道中通過一步法焙燒合成氧化釕-金的復合型納米材料的方法。第三部分主要對氧化釕-金復合納米材料的性質(zhì)以及對于環(huán)己醇氣相選擇性氧化活性作了考察。各部分的詳細結(jié)果如下:
　　一、多元醇和油胺體系下制備貴金屬納米顆粒的方法研究
　　1)探究了液相體系下通用的合成貴金屬納米顆粒的方法。發(fā)現(xiàn)對于多元醇

3、體系以及油胺體系下，通過以氯化物類前驅(qū)體可以調(diào)控合成均一尺寸的納米顆粒。同時在油胺體系下小分子如水分子的加入可以誘導樹枝狀鉑納米顆粒產(chǎn)生。
　　2)使用膠體沉積法制備了介孔二氧化硅負載的釕催化劑，探索了簡易的采用光譜法定量釕負載量的方法，可以快速的確定釕催化劑的負載量。同時以常壓下氨氣分解制氫反應為模型反應，簡單考察了以介孔材料EP-FDU-12為載體的不同尺寸的負載型釕納米催化劑的在較低負載量時(＜2wt％)的活性。
　　

4、二、介孔限域體系下一步法合成氧化釕-金復合納米材料的研究
　　1)研究了簡易的一步焙燒法合成復合納米材料的新方法。我們使用膠體沉積法分別吸附不同負載量的釕納米顆粒和金納米顆粒，通過在空氣中高溫下焙燒，制備得到氧化釕-金復合納米顆粒。
　　2)合成出的氧化釕-金復合納米顆粒的性質(zhì)發(fā)生了很大改變。通過一系列的表征手段，我們發(fā)現(xiàn)復合納米顆粒中由于氧化釕與金組分之間的相互作用，使得各組分的物理化學性質(zhì)和電子性質(zhì)發(fā)生了很大變化。

5、>　　三、氧化釕-金復合納米材料的性質(zhì)及對于環(huán)己醇的氣相選擇性氧化的活性研究
　　1)詳細考察了氧化釕-金復合納米材料的熱穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)由于氧化釕-金之間的相互作用使得材料的抗燒結(jié)性能有很大的提高。Ru/Au的比例及載體因素對于復合納米顆粒的形成也具有非常重要的影響。
　　2)在環(huán)己醇的選擇性氧化反應當中，氧化釕-金復合納米催化劑表現(xiàn)出了較高的催化活性以及很好的抗積碳作用，同時我們也討論了氧化釕-金復合納米催化劑的抗燒結(jié)和抗積