負(fù)載型納米貴金屬催化劑的制備及共催化性能研究.pdf

1、南開大學(xué)博士學(xué)位論文負(fù)載型納米貴金屬催化劑的制備及共催化性能研究姓名：王虎申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：化學(xué)；物理化學(xué)指導(dǎo)教師：陳鐵紅201105中文摘要2以未去除模板劑的介孔材料原粉為載體制各負(fù)載納米貴金屬催化劑及其催化性能研究季銨鹽表面活性劑常被用作合成介孔材料的模板劑，在后處理過程中通常需要以萃取或焙燒的方法除去模板劑從而產(chǎn)生介孔。在本文中，我們以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑合成了MCM41原粉，并以之為載體，直接利用CTA

2、B作為吸附劑和穩(wěn)定劑制備了負(fù)載Pd催化劑(Pd／asM41)。TEM，EDX表征表明，鈀納米顆粒粒徑小，粒徑范圍窄(2~3rim)。鈀納米顆粒主要分布在介孔孔道的孔口附近，這是因?yàn)閍sM41的孔道內(nèi)填滿了表面活性劑，貴金屬前驅(qū)體陰離子難以進(jìn)入到孔道的深處，同時(shí)孔口附近有足夠多的表面活性劑用于吸附貴金屬前軀體陰離子。選擇苯甲醇氧化和烯丙醇加氫兩個(gè)模型反應(yīng)考察了Pd／asM41的活性和穩(wěn)定性。Pd／asM41催化劑在兩個(gè)模型反應(yīng)中都表現(xiàn)出較

3、高的活性，其活性遠(yuǎn)高于用表面改性法制備的Pd／FM41催化劑。這是因?yàn)樵赑d／asM41催化劑中，鈀納米顆粒集中在介孔孔道的孔口處，反應(yīng)過程中反應(yīng)物分子更容易到達(dá)活性位點(diǎn)。而在Pd／FM41催化劑中，很多Pd納米顆粒分布在孔道的深處，反應(yīng)物分子到達(dá)活性位點(diǎn)需要經(jīng)歷較長的擴(kuò)散過程和較大的傳質(zhì)阻力。我們還考察了催化劑的穩(wěn)定性，Pd／asM41在兩個(gè)模型反應(yīng)中循環(huán)使用多次，活性沒有明顯下降。通過TG和ICP對(duì)重復(fù)使用過程中的催化劑進(jìn)行表征，發(fā)

4、現(xiàn)Pd／asM41催化劑中的表面活性劑逐漸流失，Pd的含量在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)基本保持不變。這可能是因?yàn)榉磻?yīng)過程中部分流失的鈀納米顆粒仍可以被吸附到催化劑上。以介孔材料原粉為載體負(fù)載貴金屬，避免了耗能的模板劑焙燒過程及繁瑣的后處理和改性步驟，是一種更簡單、經(jīng)濟(jì)的合成方法。以季銨表面活性劑為模板的其他介孔材料原粉也可以通過相同的方法制備負(fù)載型納米貴金屬催化劑。3貴金屬納米顆粒綠色合成、載體包裹及其催化性能研究我們?cè)O(shè)計(jì)出一種綠色的合成方法用于制