CTAB辅助的机械化学法合成介孔Fe3O4和Au@Fe3O4催化剂(英文)

来源 :催化学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hlwang72
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
一氧化碳(CO)是化石燃料、汽车尾气和工业废气不完全燃烧所产生的污染物,对人体神经系统具有高毒性,因此CO污染已成为一个不可忽视的健康和环境问题.介孔催化剂在CO催化氧化中表现出优越的催化活性,在多相催化领域具有广阔的应用前景,尤其是介孔过渡金属氧化物和贵金属作为催化剂得到了广泛的应用.无论是从基础研究的角度,还是从化工的角度,研究高效催化剂,设计优化多孔催化剂的制备工艺,更好地完成CO催化氧化过程都具有重要意义.目前已有设计和开发各种CO氧化催化剂应用在空气净化和燃料电池技术领域,以及制备负载贵金属(Pd、Pt、Au)的金属氧化物应用于催化氧化的相关报道.在各种金属氧化物中,氧化铁因成本低、化学稳定性和热稳定性高(抗烧结性能稳定)、资源丰富、无毒环保和耐久性好被认为是最有前途的介孔催化剂或载体材料之一.介孔的引入使氧化铁具有更多的暴露催化位点,介孔催化剂的孔隙结构(孔隙尺寸、孔隙体积和表面积)以及负载的贵金属颗粒大小等都会对催化剂CO氧化活性产生协同效应.介孔材料的典型合成策略包括软模板法和硬模板法,负载贵金属的方法有沉淀法和浸渍法等.这些方法大部分为湿法化学过程,步骤复杂,溶剂用量过多,干燥处理耗时耗能.而机械化学法利用球磨过程产生的摩擦热和机械动量促进分子间相互作用,在多孔固体材料的合成中更具优势.研究人员已将机械化学合成方法引入到金属有机骨架(MOF)、有序介孔碳(OMC)、共价有机骨架(COF)及沸石等材料的制备过程.在此,我们研究组提出溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)辅助的机械化学法合成介孔Fe3O4和Au@Fe3O4的新型合成策略,实现以硝酸铁为前驱体, CTAB为模板的反应物之间的有机-无机自组装,在空气中烧结后制备出介孔氧化铁及其负载的贵金属催化剂.XRD表征结果表明,采用不同CTAB用量所得产物均是Fe3O4;N2吸附-脱附测试数据显示,合成的介孔Fe3O4比表面积可高达170 m2/g;XRD和SEM表征结果显示, Au@Fe3O4的Au纳米粒子高度分散,平均粒径为4 nm左右.进一步研究了不同CTAB用量合成的催化剂在不同空速下催化CO氧化反应转化率的变化.发现通过调整模板剂CTAB的用量可以很好地调节孔结构,与商业购买的Fe3O4 (CO在490 oC左右完全转化)相比,介孔Fe3O4在CO催化氧化反应中表现出良好的催化活性,在274 oC即达到100%的CO转化率,且稳定性很好, 48 h内未出现转化率降低的现象.上述结果表明, CTAB辅助机械化学法合成介孔Fe3O4和Au@Fe3O4在CO催化氧化反应中发挥了重要作用,且催化剂制备过程简单,无溶剂参与,快速、高效、环保.该方法也为后续研究工作——将小粒径的贵金属纳米粒子负载到介孔金属氧化物且实现高度分散提供了一种潜在的合成策略.
其他文献
本文分析和探讨了自来水行业的特点以及收费管理业务流程,综合利用当前先进的数据库技术、计算机网络技术、软件开发技术和具有前瞻性的管理思想,设计出了一个基于C/S和B/S系
目的:了解穿心莲片在生产过程中化学成分的含量变化.方法:采用TLCS,TLC,HPLC法对穿心莲片生产过程中的各阶段产物的有效成分含量进行监测,并观察热对其化学成分的影响.结果:
在全球化语境下,多元文化的交流和对话已成为文化发展的必然趋势。各民族之间的优秀文化互相吸引和交融,使得本民族文化在不断丰富自己的过程中,增添了异质的色彩。作为汉族
蒋介石长期以来一直都被中共定性为反革命分子,大陆史学界也以此为基调开展对中华民国史和蒋介石的研究。然而蒋本人却始终认为自己是一个坚定的革命者。那么,蒋介石为何会有
舰炮发射过程中瞬时产生高温高压火药燃气并作用于火炮身管,其热作用对舰炮武器系统性能的影响显而易见。因此,分析身管的热作用并对其进行冷却对提高身管寿命有重要意义,其
对太原市某在建工程施工中发生火灾导致已建混凝土构件发生烧灼损伤情况进行了介绍,对现场各火灾烧灼部位的情况进行了检查分析,应用钻芯法对烧灼混凝土构件的强度进行了检测
教学设计一直被认为是理论学习与教学实践的桥梁。它运用系统的方法,分析和解决教学中的实际问题。教学设计是教师计划过程,操作课堂教学,实现教学效果的一种手段。本文结合
本文研究探讨的主体的是中国内地省级卫视电视剧自制化热潮现象,共分为六个章节。本文将运用电影艺术学、影视传播学、经济学等理论系统地分析研究省级卫视电视剧热潮现象,通
新疆位于祖国西北边陲,战略地位十分重要。一直以来新疆工作在全党、全国工作大局中具有特殊重要的意义。党和国家历来就高度重视新疆的稳定和发展,解放以来党和国家领导人对