納米合金與有機(jī)氯化物的反應(yīng)性能及機(jī)理研究.pdf

1、本文采用液相化學(xué)還原法，以聚乙二醇為分散劑，在摩爾比為1∶1的硝酸鐵和硝酸鎳混合鹽溶液中滴加堿性硼氫化鉀溶液，不斷攪拌，金屬Fe<'3+>、Niz+被還原，制得納米合金微粉。該合金粉末經(jīng)400℃氫化還原，具有粒徑小、表面能高、化學(xué)反應(yīng)活性強(qiáng)等特點(diǎn)，在熱斑作用下可以使性能穩(wěn)定的有機(jī)氯化物的C-Cl鍵解裂并與其發(fā)生反應(yīng)。 將納米合金與有機(jī)氯化物反應(yīng)后粉未水洗，水洗產(chǎn)物經(jīng)元素分析，表明有FeCl<,2>、NiCl<,2>和Cl<,2>

2、生成，其中Cl<,2>由C-Cl鍵斷裂生成的Cl原子或Cl自由基結(jié)合而成，F(xiàn)eCl<,2>和NiCl<,2>由Cl原子或Cl自由基與活性仍然較高的納米合金結(jié)合而成。當(dāng)水洗反應(yīng)后納米合金時(shí)，Cl<,2>與水發(fā)生岐化反應(yīng)，生成Cl<'->和ClO<'->。分別采用紫外．可見(jiàn)分光光度法、莫爾法和碘量法對(duì)反應(yīng)生成的Fe<'2+>、Ni<'2+>、Cl<'->和ClO<'->含量進(jìn)行了測(cè)定。 對(duì)納米合會(huì)與有機(jī)氯化物反應(yīng)后有機(jī)相做液相色譜分

3、析證實(shí)有新的有機(jī)相生成，結(jié)果表明，C-Cl鍵斷裂產(chǎn)生的C自由基或含C自由基相互結(jié)合為新物質(zhì)，其中，納米合金與氯苯反應(yīng)后產(chǎn)物中有聯(lián)苯生成。由于實(shí)驗(yàn)條件以及自由基相互結(jié)合的多樣化所限，實(shí)驗(yàn)中未對(duì)其他物質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證。 對(duì)納米合會(huì)與有機(jī)氯化物反應(yīng)后經(jīng)600℃氮?dú)獗簾坌g(shù)采用TEM進(jìn)行形貌分析，電子衍射花樣圖表明，反應(yīng)后納米合金的晶型發(fā)生了變化，由微觀形貌圖表明，反應(yīng)后納米合金的晶粒明顯增大。對(duì)納米合金與有機(jī)氯化物反應(yīng)后的粉末進(jìn)行XRD晶相

4、分析表明，C-Cl鍵斷裂產(chǎn)生的C自由基或含C自由基在結(jié)合為新物質(zhì)的同時(shí)有一部分鑲嵌在納米合金表面，經(jīng)600℃氮?dú)獗簾c納米合金中的Fe反應(yīng)生成Fe<,2>C和Fe<,3C和Fe<,3>C生

5、成，但山于納米合金反應(yīng)不完全，只有一部分C或含C自由基鑲嵌在納米合金表面，并且納米合金表面鐵和硼的氧化富集導(dǎo)致表面產(chǎn)生了較厚的氧化層使得測(cè)到的Fe2C和Fe<,3>C的含量較少；納米合會(huì)與有機(jī)氯化物反應(yīng)后經(jīng)600℃氫化還原粉末，C以C單質(zhì)的形式高度彌散在納米合金表面；表面元素含量分析表明經(jīng)600℃高溫焙燒后粉術(shù)表面的硼含量較納米合金反應(yīng)前含量低。這些均與納米合金的XRD測(cè)試結(jié)果相一致。以四氯化碳和氯苯為例對(duì)納米合金與有機(jī)氯化物的反應(yīng)性能