負(fù)載納米釕催化劑及納米硫化鋅發(fā)光材料的研究.pdf

1、釕基催化劑是繼傳統(tǒng)熔鐵催化劑之后的第二代合成氨催化劑，它在低溫低壓下具有高活性。近年來，由于納米金屬粒子獨(dú)特的催化性能和負(fù)載金屬催化劑應(yīng)用的廣泛性，負(fù)載納米金屬催化劑的制備，表征和催化性能的研究己成為當(dāng)前催化科學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，對負(fù)載納米釕催化劑的研究無論在科學(xué)上還是在應(yīng)用方面都具有重要意義。 本文第一部分以制備負(fù)載納米釕催化劑為目標(biāo)，我們做了以下幾個方面的工作。 (1)用 RuCl<,3>·nH<,2>O及HOC

2、H<,2>CH<,2>OH于198℃下采用醇熱還原法制備了釕納米顆粒。用X射線衍射儀(XRD)，掃描電鏡(SEM)及紫外與可見分光光度計(Uv-vis)等測試手段對所得產(chǎn)品進(jìn)行了表征和研究。結(jié)果表明，無PVP分散的Ru納米顆粒其平均粒徑為28nm，產(chǎn)物成近似球形，并有一定程度的團(tuán)聚：當(dāng)添加PVP分散時，得到的Ru納米顆粒分散性較好，顆粒尺寸為5.6nm。對熱處理不同時間的反應(yīng)溶液進(jìn)行UV-Vis吸收光譜的測量。結(jié)果表明，所觀測到溶劑熱還

3、原反應(yīng)形成的不同顏色，代表著還原過程中出現(xiàn)的不同中間體。 (2)運(yùn)用醇熱還原法制備了氧化鋁負(fù)載的納米釕催化劑。釕納米顆粒均勻地分散在載體上，測試結(jié)果表明其負(fù)載量約為5.3wt％。我們還采用浸漬法制備了1.36wt％活性碳負(fù)載的釕催化劑。負(fù)載量較低的原因可能是浸漬液濃度過低，使部分載體無法同浸漬液充分接觸。另一方面，由于位于分子篩孔內(nèi)的金屬前驅(qū)物在焙燒和還原過程中極易從孔內(nèi)遷出而損失掉了的緣故。 當(dāng)今，納米科學(xué)技術(shù)在世界范

4、圍內(nèi)引起了人們的廣泛興趣。納米顆粒由于尺寸小能產(chǎn)生量子尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)，介電限域效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等。它們的光學(xué)性質(zhì)和體材料相比有很大的變化。近年來，有許多關(guān)于摻雜半導(dǎo)體納米材料光學(xué)性質(zhì)的研究。 本文第二部分的內(nèi)容涉及納米硫化鋅發(fā)光材料的制備及其熒光性能的研究。主要工作如下： (1)用Zn(CH<,3>COO)<,2>·2H<,2>O和Na<,2>S·9H<,2>O于常溫下采用沉淀法合成了納米ZnS及ZnS：Mn納

5、米發(fā)光材料。用x射線衍射儀(XRD)，掃描電鏡(SEM)及熒光光譜儀(PL)等測試手段對所得產(chǎn)品進(jìn)行了表征和研究。結(jié)果表明由于多聚磷酸鈉的作用，產(chǎn)物的平均粒徑為34nm左右。沉淀法制得的ZnS發(fā)射峰位于420nm，激發(fā)峰位為300nm。量子尺寸效應(yīng)導(dǎo)致納米硫化鋅的激發(fā)光譜發(fā)生了明顯的藍(lán)移，發(fā)射峰發(fā)生了紅移。420nm的發(fā)射峰是由于ZnS納米粒子表面硫缺陷導(dǎo)致的。在590nm左右有個很弱的橙光發(fā)射光譜帶，歸屬于摻雜Mn<'2+>的<'4>

6、T<,1>→<'6>A<,1>發(fā)射。(2)用Zn(CH<,3>COO)<,2>·2H<,2>O和Na<,2>S·9H<,2>O采用低溫固相法合成了ZnS：Mn納米發(fā)光材料。在低溫下退火就可以制出較強(qiáng)熒光的納米材料。用XRD，SEM及PL等測試手段對制備的ZnS：Mn形貌，結(jié)構(gòu)，物相以及光譜性能等進(jìn)行了較全面的研究分析。分析結(jié)果表明，與沉淀法制得的樣品相比較，低溫固相法合成的ZnS：Mn平均粒徑為36nm左右，但團(tuán)聚嚴(yán)重。研磨及退火的過程