Pt系纳米新结构材料的合成及其在催化领域中的应用

论文摘要

纳米材料的合成及其应用是现在学术领域的热门研究方向。本论文以金属Pt为构建纳米材料的主要组分,合成出一系列Pt基纳米材料,并重点研究了它们对氧化反应和还原反应的催化活性。具体工作如下:纳米材料的合成:依据FePt-Pt-Pt@Fe2O3的合成思路,通过热分解法制备了一系列Pt基纳米材料,并用TEM、XRD、EDS等相关测试分析手段表征,获得了形态规整、组成均一的线形或球形的纳米材料。1.常温常压催化氧化CO的研究。通过对催化剂预处理方式及其组成的分析探讨,研究了一系列Pt基纳米材料作为催化剂在常温常压条件下对CO的催化活性。结果表明,催化剂在负载前经过充分分散,在反应前经过充分干燥,才能使催化剂的活性面得到最大的释放,催化剂的灵敏性以及反应活性得到最大发挥。并且,FePt类纳米材料催化剂对于CO氧化显示出最佳的灵敏性以及反应活性,FePt纳米材料在50oC开始显现明显的催化活性,在110oC就达到了完全转化。2.Pt纳米线催化硝基苯一步法酰胺化的研究。通过对反应温度、原料浓度、反应中间态等条件的分析探讨,研究了在Pt纳米线的催化体系中对于硝基苯的还原以及硝基苯还原与酰胺化一步法的反应,该反应能以较高收率地获得相应的目标产物,并且底物适用范围较广,对于不同位阻、不同电子活性的硝基类化合物,以及不同的羧酸类化合物都能得到较为理想的结果。3.Pt基纳米材料催化氧化反应的研究。主要通过改变包括催化剂、反应压力、溶剂等条件来观察反应结果,探寻Pt基纳米材料对于环己烯和苄醇氧化的反应活性以及选择性,在有限的时间内得到了一部分相关结果。通过以上实验可以得知我们的Pt纳米材料对于氧化反应和还原反应都有很好的催化效果。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 纳米材料概述
• 1.2 纳米材料的特性
• 1.2.1 小尺寸效应
• 1.2.2 表面效应
• 1.2.3 量子尺寸效应
• 1.2.4 量子隧道效应
• 1.3 纳米材料的常用制备方法
• 1.3.1 热分解法
• 1.3.2 水热法
• 1.3.3 自组装法
• 1.3.4 微波法
• 1.3.5 溶胶-凝胶法
• 1.3.6 微乳液法
• 1.3.7 模板法
• 1.4 纳米材料的表征方法
• 1.4.1 透射电子显微镜
• 1.4.2 扫描电子显微镜
• 1.4.3 超高分辨电子显微镜
• 1.4.4 X 射线粉末衍射法（XRD）
• 1.4.5 X 射线能量弥散谱仪（EDS）
• 1.4.6 拉曼光谱
• 1.4.7 紫外—可见吸收光谱（UV-Vis）
• 1.5 纳米材料的应用
• 1.5.1 纳米材料在催化领域中的应用研究
• 1.5.2 纳米电子材料的应用研究
• 1.5.3 纳米光学材料的应用研究
• 1.5.4 纳米材料在传感器方面的应用研究
• 1.5.5 纳米材料在环境保护中的应用研究
• 1.5.6 纳米磁性材料的应用研究
• 1.5.7 纳米材料在医药领域中的应用研究
• 1.6 Pt 纳米材料的合成、应用及研究现状
• 1.6.1 Pt 纳米材料的合成
• 1.6.2 Pt 纳米材料的应用及研究现状
• 1.7 本论文研究的目的
• 第二章 Pt 基纳米材料的合成以及表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验仪器与药品
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验药品
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 FePt 纳米材料的制备
• 2.3.2 Pt 纳米材料的制备
• 2O₃ 纳米材料的制备'>2.3.3 Pt@ Fe₂O₃纳米材料的制备
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 FePt 纳米材料的表征
• 2.4.2 Pt 纳米材料的表征
• 2O₃ 纳米材料的表征'>2.4.3 Pt@ Fe₂O₃纳米材料的表征
• 2.5 小结
• 第三章 Pt 基纳米材料催化一氧化碳氧化
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验设备及试剂
• 3.2.2 反应装置
• 3.2.3 催化剂的预处理
• 3.2.4 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 催化剂的预处理方式
• 3.3.2 不同Pt 基纳米催化剂的催化效果
• 3.4 小结
• 第四章 一步法催化硝基还原基酰胺化反应
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验仪器
• 4.2.2 实验药品
• 4.2.3 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 硝基苯还原
• 4.3.2 硝基苯酰胺化
• 4.4 小结
• 第五章 Pt 纳米线催化氧化反应性能的初探
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验仪器
• 5.2.2 实验药品
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 Pt 基纳米材料催化环己烯氧化
• 5.3.2 苄醇氧化
• 5.4 本章小结
• 第六章 全文结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 论文和专利发表、录用及提交
• 致谢