鋯基（復合）金屬氧化物納米催化材料的設計、制備及性能研究.pdf

1、隨著能源危機和生態(tài)環(huán)境問題的加劇，生物質能源的利用與轉化備受關注。生物質來源豐富、用途廣泛，可用于制備一些生物基平臺分子、精細化學品、液態(tài)燃料及燃料添加劑等。生物質資源因為組成和結構的復雜性，對所用催化材料的設計和制備提出了新的要求和挑戰(zhàn)。目前用于生物質轉化與利用的催化劑大都存在穩(wěn)定性差，可循環(huán)性利用性和選擇性低、反應條件苛刻等缺點。因此通過深入探究催化劑的構效關系，對催化劑的結構和表面性質進行控制合成，從而實現催化性能的強化和提升，對

2、于生物質資源的轉化和利用具有重要的理論和現實意義。
　　ZrO2因其較高的比表面積、合適的孔結構、豐富的表面酸堿活性中心和氧空位，被廣泛用作催化劑或者負載型催化劑的載體材料。本文針對傳統方法在制備鋯基納米催化材料方面存在的制備過程復雜、原料易水解或有毒、缺乏對材料織構性能和表/界面性質的有效控制等問題，基于成核/晶化隔離法在制備超細納米材料方面的優(yōu)勢，創(chuàng)制了新的制備方法用于制備負載型金屬催化劑及酸堿催化劑，系統研究制備方法、條件及

3、參數等對催化劑結構和性能的影響規(guī)律，并將所得催化劑應用于生物質的加氫酯化、羥醛縮合反應中，深入系統地研究催化劑的結構和性能間的內在關系，為新型高效催化材料的制備及應用提供了實驗基礎和一定的理論依據。
　?。ㄒ唬﹦?chuàng)制了成核/晶化隔離法輔助的還原-氧化法，并將其應用于高分散負載型Cu/ZrO2催化劑的制備，實現了Cu活性組分的引入及載體合成的同步進行。通過簡單調變NaBH4濃度便可實現對催化劑織構性能、表面酸/堿性、表面Cu+/(Cu

4、0+ Cu+)比例等的控制合成。獨特的制各路徑及前體中Cu、Zr組分的高度均勻分散強化了活性組分和載體間的相互作用，形成了大量表面Cu+活性中心，Cu+的存在利于GVL分子中的羰基吸附和極化，高分散的Cu0利于氫氣的解離及中間產物的加氫反應，二者間的緊密合作使得催化劑在GVL催化轉化生成戊酸戊酯的過程中展現了出優(yōu)異的催化性能。該方法為新型高效負載型催化材料的可控合成提供了一種新的思路和方法。
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