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1、銅納米粒子(納米銅)具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、催化、生物性能以及機(jī)械性能,其在多方面的性質(zhì)與鈀、鉑、金等貴金屬納米粒子極其相似,而又具有產(chǎn)量大、造價(jià)低廉等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),因此,納米銅具有廣泛的應(yīng)用前景。
本文利用靜電紡絲法、高壓加氫法、高溫焙燒法相結(jié)合,將納米銅粒子分散于一維納米纖維中,制備了含有納米銅的Cu/PAN納米纖維和Cu/CNFs,并將兩種復(fù)合載銅催化劑用于催化二苯醚合成反應(yīng)中,獲得以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
1.利用靜電紡絲法
2、制備了摻有銅鹽的PAN納米纖維,再通過(guò)高壓加氫法對(duì)摻有銅鹽的PAN納米纖維進(jìn)行還原,制備得到了含有納米銅的Cu/PAN納米纖維。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、EDS能譜、透射電子顯微鏡(TEM)、傅立葉紅外光譜(FT-IR)和X射線光電子能譜(XPS)等表征手段對(duì)所制備的Cu/PAN納米纖維進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,通過(guò)高壓加氫法制備的納米銅粒徑較小、分布均勻,并能夠均勻地分散于PAN纖維基質(zhì)內(nèi)外,而高壓加氫過(guò)程并未對(duì)PAN纖維基質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生
3、影響,PAN納米纖維的主要作用為納米銅的固定結(jié)構(gòu)和保護(hù)結(jié)構(gòu)。將通過(guò)靜電紡絲法和高壓加氫法所制備的不同含銅摩爾比的Cu/PAN納米纖維用于催化二苯醚合成反應(yīng)的研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,含銅摩爾比為1/10的Cu/PAN納米纖維對(duì)二苯醚合成反應(yīng)有較好的催化效果,碘代苯的轉(zhuǎn)化率為89.32%,目標(biāo)產(chǎn)物二苯醚的選擇性為32.86%。同時(shí)考察了Cu/PAN納米纖維的循環(huán)使用性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,利用靜電紡絲技術(shù)與高壓加氫法所制備的Cu/PAN納米纖維具有
4、較好的循環(huán)使用性能和較高的催化劑回收率。
2.利用靜電紡絲法、高壓加氫法與高溫焙燒法結(jié)合,制備了含有納米銅的Cu/CNFs,并通過(guò)一系列表征手段對(duì)Cu/CNFs進(jìn)行了表征。表征結(jié)果表明,具有較小粒徑的銅納米粒子能夠均勻地分散于層狀石墨網(wǎng)結(jié)構(gòu)的碳纖維骨架內(nèi)外。將制備得到的Cu/CNFs用于催化二苯醚合成反應(yīng)的研究,結(jié)果表明,含銅摩爾比為1/10的Cu/CNFs對(duì)二苯醚合成反應(yīng)具有較好的催化活性,碘代苯的轉(zhuǎn)化率為97.39%,目標(biāo)
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