Pt納米晶的構(gòu)型仿生調(diào)控與催化加氫性能研究.pdf

1、催化加氫反應(yīng)具有原子經(jīng)濟性、產(chǎn)品質(zhì)量好、后處理容易以及反應(yīng)選擇性可控制的優(yōu)點，使其成為處理石油化工產(chǎn)品的重要手段。芳香胺化合物在化工、高分子、醫(yī)藥、生物等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，常溫下加氫還原硝基苯是制備芳香胺的主要方法。而貴金屬納米晶在催化加氫反應(yīng)中展現(xiàn)了良好的催化性能，其催化活性和選擇性與納米晶的形貌和尺寸密切相關(guān)。因此制備形貌和尺寸可控的納米晶并關(guān)聯(lián)其催化加氫性能可以為高效加氫催化劑的制備提供實驗基礎(chǔ)和理論支持。
　　根據(jù)Gibbs-

2、Wulff晶體生長定律，可以有效地控制晶體的形貌和尺寸。本文使用NaBH4在溶液中還原不同Pt的前驅(qū)體（H2PtCl6和K2PtCl4）制備Pt納米晶。本文通過加入不同的仿生調(diào)控分子（如仿生小分子3-羥基丁酸和托品酸；堿基及對應(yīng)的核苷、脫氧核苷、核酸和脫氧核酸）對納米晶進行調(diào)控，得到形貌和尺寸各異的Pt納米晶。實驗還研究了反應(yīng)時間和調(diào)控劑用量對納米晶制備結(jié)果的影響，初步探索了仿生調(diào)控制備Pt納米晶的規(guī)律。最后，實驗分別利用兩步法（超聲法

3、）和原位合成法（傳統(tǒng)沉淀法）將Pt納米晶負載到SBA-15上制備負載型納米催化劑并進行催化活性測試。
　　本文還在一定溫度和一定生長時間下，用NH3·H2O做調(diào)控劑和還原劑，在水溶液中還原不同金屬前驅(qū)體制備得到了不同種類的金屬納米晶。實驗得到分散均勻、尺寸極小（＜5nm）的單金屬或多金屬納米晶懸浮液。將得到的金屬納米晶用于催化活性表征，得到各金屬催化加氫的動力學(xué)參數(shù)。
　　本文用NaBH4和氫氣還原對硝基苯酚（p-NIP）兩

4、個反應(yīng)評價制備的Pt納米晶的催化性能。通過UV-vis分光光度計檢測反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時間的變化，比較不同條件下制備得到的Pt納米晶的催化性能差異。首先研究了攪拌速率對p-NIP加氫反應(yīng)的影響，確定合適的攪拌速率以排除氣-液、液-固傳質(zhì)阻力對反應(yīng)速率的影響。進而，通過改變反應(yīng)溫度，我們得到不同溫度下p-NIP加氫的反應(yīng)動力學(xué)數(shù)據(jù)。假設(shè)表面反應(yīng)步驟為本文中p-NIP加氫的控制步驟，選擇合適的Langmuir-Hinshelwood（L-H）