鉬基二氧化硅納米復合材料的合成與性能研究.pdf

1、以納米鉬酸鹽和鉬氧化物為代表的納米鉬基化合物因具有優(yōu)良的性能而備受關注。其中白鎢礦結構的鉬酸鹽具有光致發(fā)光特性，三氧化鉬具有催化活性，但二者分別存在熒光強度不高、易團聚失活的問題。二氧化硅具有光學透明、化學惰性、熱穩(wěn)定等特點，將鉬基化合物與二氧化硅復合，有望提高鉬基化合物的熒光、催化等性能。由于復合納米材料的結構對性能也有很大影響，制備不同結構的鉬基二氧化硅復合納米材料對提高鉬基化合物的性能具有重要的意義。
　　本文采用反相微乳液

2、法，合成了核殼(@)、葡萄干-小面包(R-)、空心(◎)三種結構類型的鉬基二氧化硅復合材料，研究了各結構的形成機理和性能，比較了葡萄干-小面包結構和空心結構的催化活性。同時將各結構的合成方法擴展到鎢基、釩基二氧化硅納米復合材料的合成中。
　　合成了核殼BaMoO4@SiO2納米復合材料，研究了SiO2包覆對BaMoO4熒光性能的影響，發(fā)現(xiàn)SiO2包覆可以顯著增強BaMoO4的熒光強度。隨著SiO2殼厚度的增加，熒光強度呈先升后降的

3、趨勢，這種變化是由于SiO2殼可以彌補BaMoO4的表面缺陷從而增強熒光量子產(chǎn)率，但同時也會吸收入射光和發(fā)射光，且吸收強度隨著殼的增厚而增加。由于量子尺寸效應，BaMoO4熒光主峰進入紫外區(qū)。該方法可推廣用于其他白鎢礦鉬酸鹽和鎢酸鹽的SiO2包覆。
　　合成了葡萄干-小面包結構MoO3/SiO2納米復合材料(R-MoO3/SiO2)，外徑23±2nm，內核MoO3粒徑為1.0±0.2nm，MoO3的大小取決于多孔復合材料的孔徑。依

4、據(jù)R-MoO3/SiO2的合成機理合成了R-WO3/SiO2和R-V2O5/SiO2復合材料。以苯甲醛和乙二醇的催化縮合為模型反應，在R-MoO3/SiO2用量1.1mol％、溫度110℃、時間2h條件下苯甲醛轉化率達98.2％，縮醛產(chǎn)物選擇性100％，TOF為44.6h-1，且循環(huán)5次催化活性無降低。其原因在于復合材料的超小尺寸以及結構中多個活性位點的集合效應。
　　基于正負電荷之間的靜電引力，采用帶電雙功能配體合成空心結構Mo

5、O3◎SiO2納米復合材料，用苯甲醛與乙二醇的縮醛反應比較MoO3◎SiO2和R-MoO3/SiO2的催化活性。在催化劑用量1.1mol％、溫度75℃、時間2h條件下，空心MoO3◎SiO2和R-MoO3/SiO2催化苯甲醛轉化率分別為85.0％和73.0％(選擇性均為100％)，TOF分別為38.6h-1和33.2h-1，這可歸因于空心材料的高比表面積和短擴散路徑。根據(jù)空心結構的形成機理，合成了一系列空心含氧酸鹽、金屬、金屬氧化物和量