錳氧化物納米催化劑的合成和催化性能研究.pdf

1、納米催化因其在材料科學(xué)和實(shí)際多相催化中的突出貢獻(xiàn)而成為一個(gè)快速發(fā)展的研究方向。因?yàn)榇呋阅茉诩{米尺度很大程度上依賴于催化劑的尺寸和形貌，所以合理地設(shè)計(jì)和高效合成高性能的催化劑成為了催化研究者們關(guān)注的重要問題。
　　 錳氧化物在染料降解、醇類氧化、揮發(fā)性有機(jī)物的燃燒、CO氧化等催化反應(yīng)中有著廣泛的應(yīng)用。因此，為了制備催化性能優(yōu)異的錳氧化物催化劑，研究其表面組成和形貌對(duì)反應(yīng)性能的影響十分必要。在本論文工作中，針對(duì)納米結(jié)構(gòu)錳氧化物，主

2、要開展了以下方面的工作:
　　 (1)采用水熱方法合成MnOOH一維納米線，通過MnOOH在不同氣氛和溫度中煅燒得到尺寸和形貌相似的MnO2、Mn2O3和Mn3O4，將幾種不同的錳氧化物用于以O(shè)2為氧源的苯甲醇液相氧化反應(yīng)。結(jié)果表明，幾種錳氧化物的苯甲醇氧化反應(yīng)活性順序?yàn)镸nO2＞ Mn2O3～Mn3O4＞MnOOH，并且苯甲醛是主要的反應(yīng)產(chǎn)物。通過XPS，SEM，TEM和H2-TPR等一系列手段對(duì)催化劑的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，

3、并討論了可能影響反應(yīng)活性的一些因素。MnO2的良好催化性能可能與其晶格氧具有較高的遷移率以及氧化還原能力有關(guān)。對(duì)高活性的MnO2納米棒進(jìn)行了循環(huán)使用性能的測(cè)試。結(jié)果表明，通過簡(jiǎn)單的焙燒處理，可以使MnO2催化劑在苯甲醇氧化反應(yīng)中具有良好的重復(fù)使用性。
　　 (2)采用水熱法合成Mn3O4納米八面體，通過煅燒前驅(qū)體MnOOH得到Mn3O4納米棒，將兩種不同形貌的Mn3O4納米晶體分別應(yīng)用于催化H2O2降解亞甲基藍(lán)和CO氧化反應(yīng)。結(jié)