低維氧化物納米材料的制備及應用.pdf

1、近幾年，低維納米材料的制備與性能研究在現(xiàn)代材料科學的研究中具有非常重要的地位，是材料科學的前沿領域之一。研究者不光合成了具有奇特結(jié)構(gòu)的各種新型材料，而且可以根據(jù)不同的需要設計開發(fā)納米結(jié)構(gòu)材料的形態(tài)，使得它們在催化劑，光吸收，醫(yī)藥，傳輸?shù)阮I域有廣泛的應用。
　　 本論文主要利用水熱法制備了一系列低維氧化物納米材料，其中包括氧化釩納米管，氧化鈦納米管，氧化鉬納米片/棒混合體系，及氧化鉬微米球。并對其進行了分析表征，探討了組成、結(jié)構(gòu)及

2、性能的相關性，分析了結(jié)構(gòu)形成機理和規(guī)律。研究了氧化釩和氧化鈦納米管做載體負載殼聚糖及鈀作為多相催化劑在苯乙酮不對稱氫轉(zhuǎn)移反應中的應用。
　　 主要工作如下：
　　 1、利用廉價的V2O5為前驅(qū)體，短鏈的正丁胺為導向劑，在最佳的條件下（150-160℃，5-6天，V2O5與正丁胺的摩爾比為1:1）水熱反應可制得內(nèi)徑約20nm，外徑約100nm，長約幾微米兩端開口的氧化釩納米管。氧化釩納米管的合成是由“卷曲"的反應機理所控制

3、，正丁胺留在氧化釩納米管管壁層間，成為支撐納米管骨架。利用沉淀法、浸漬法制備Pd-CS絡合物為活性組分的多相手性催化劑Pd-CS/VOx-NTs，確定出催化劑Pd-CS/VOx-NTs在滴加30mlNaOH，PdCl2的加入量為0.1ml，在50℃下反應4h，產(chǎn)物(R)-1-苯乙醇的對映體過量值(ee％)為62.4％，表現(xiàn)出高的催化活性和良好的立體選擇性。
　　 2、利用市售的TiO2（一次粒徑=20nm）為前驅(qū)體（銳鈦-金紅混

4、合晶相），10mol/L的NaOH為礦化劑，通過水熱法成功合成了高比表面積(169.62 m2.g")的直徑約2-10nm的無定形二氧化鈦納米管。利用沉淀法、浸漬法制備Pd-CS絡合物為活性組分的多相手性催化劑Pd-CS/TiO2-NTs，其活性明顯優(yōu)于Pd-CS/VOx-NTs。確定出催化劑Pd-CS/TiO2-NTs在PdCl2的加入量為0.1ml，在50℃下反應4h，產(chǎn)物(R)-1-苯乙醇的對映體過量值(ee％)為81.7％，表現(xiàn)

5、出高的催化活性和良好的立體選擇性。通過對丙烯酸的降解實驗，得到TiO2-NTs光催化劑在煅燒溫度為400℃，6小時丙烯酸的降解率為45.9％。
　　 3、以鉬酸銨與十六烷基三甲溴化銨為前驅(qū)體在100℃下水熱3天制得了MoOx納米片/棒的混合體系。以自制的MoO3納米粉體與正丁胺原料，在130℃下水熱反應3天，合成了具有混合價態(tài)，直徑在2.79-13)um氧化鉬微米球。微米球是由更低一級的納米尺寸的氧化鉬構(gòu)成的，從而形成了具有納米