石墨烯基復(fù)合材料的制備及其催化性能的研究.pdf

1、石墨烯(Graphene)由sp2雜化的碳原子構(gòu)成，僅有一個(gè)原子層厚度，是一種蜂窩狀的二維的片層，具有非常大的比表面積，優(yōu)良的電學(xué)，熱學(xué)，光學(xué)，力學(xué)特性，是催化劑的理想載體。自從2004年Graphene被發(fā)現(xiàn)以來，石墨烯基復(fù)合材料因石墨烯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)以及其顯示出的優(yōu)異的物理、化學(xué)性能，引起科學(xué)工作者的廣泛研究。
　　 LDHs具有二維層狀結(jié)構(gòu)，其層板由可調(diào)變的金屬陽離子組成，層間則是由陰離子組成從而達(dá)到電荷平恒而呈電中性。由于L

2、DHs層板陽離子排列的均勻有序性，通過焙燒后的LDHs經(jīng)過還原，可以得到高分散的負(fù)載型金屬催化劑。這種特殊結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變使LDHs材料成為在金屬催化反應(yīng)中非同一般的催化劑前體。相對(duì)其他負(fù)載型金屬催化劑，由LDH為前體制備的負(fù)載型催化劑有以下兩種特點(diǎn):(i)可調(diào)變的活性金屬組分可以均勻的排列在LDH的層板上;(ii)活性金屬中心的粒徑尺寸可以人為的調(diào)控。因此如果能夠?qū)DH及石墨烯進(jìn)行高效復(fù)合實(shí)現(xiàn)二者性能的強(qiáng)化，制備出高性能的金屬催化劑將具有

3、十分重要的意義。目前關(guān)于LDH和石墨烯材料的復(fù)合方面的研究尚處于起步階段，因此對(duì)于石墨烯和LDH的高效復(fù)合及應(yīng)用具有十分重要的意義。
　　 針對(duì)以上問題，本論文的具體研究工作如下:
　　 建立一種制備層狀雙金屬氫氧化物/石墨烯復(fù)合材料（LDHs/RGO）的新方法。以共沉淀法為基礎(chǔ)，利用氫氧化鈉的沉淀和還原作用一步合成層狀雙金屬氫氧化物/石墨烯復(fù)合材料（LDHs/RGO）。利用XRD、FI-IR、UV-vis、XPS、SE

4、M、TEM、TG-DTA、HRTEM和RAMAN等分析手段進(jìn)行分析，研究了制備溫度、制備時(shí)間、二三價(jià)金屬比值等參數(shù)對(duì)復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及形貌的影響。
　　 建立一種以層狀雙金屬氫氧化物/石墨烯復(fù)合材料（LDHs/RGO）為前體，制備石墨烯基負(fù)載型高分散納米Ni催化劑（Ni/rGO）的方法，并考察該催化劑在不飽和醛酮（肉桂醛）的選擇性加氫反應(yīng)中的應(yīng)用。
　　 系統(tǒng)地研究了不同反應(yīng)條件對(duì)Ni/rGO催化劑上催化加氫