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一种高效汽车尾气净化催化剂载体的制备
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　　汽车尾气净化催化剂是治理汽车尾气排放,减少污染的最有效手段之一,而催化剂载体的性能直接影响催化剂的活性和净化效果,对整个催化净化器的高效发挥起着重要的作用。载体可增加催化剂的有效比表面积,提供适宜的孔结构,提高其机械强度及热稳定性,起着活性中心的作用,并可节省活性组分的用量。
　　最近,湖南稀土金属材料研究院以水解异丙醇铝所制备的γ-氧化铝为骨料,经模压、焙烧,成功制备了多孔氧化铝载体。其制备过程如下:(1)水解异丙醇铝制备γ-氧化铝。用异丙醇与去离子水配成约含12%水的异丙醇-水共沸物后,在磁力搅拌下于90℃进行回流水解反应5h。然后蒸出异丙醇-水共沸物,所得粉状物为水合氧化铝,将其置于高温炉中在500℃下焙烧4h后得到γ-氧化铝。(2)γ-氧化铝的处理。将制得的γ-氧化铝粉碎球磨后,于0.5mol/L硝酸钡溶液中浸渍,然后过滤、干燥,再于1000℃下进行热处理4h,以稳定氧化铝载体。(3)浆料的制备。用去离子水溶解硝酸镧和硝酸铈,再加入络合剂柠檬酸,然后将处理好的γ-氧化铝加入溶液中搅拌,最后加入二氧化硅细粉和分散剂聚丙烯酰铵、粘合剂聚乙二醇、发泡剂偶氮二甲酰胺,所得浆液于120℃进行干燥,得到浆料粉末。(4)混料模压。将干燥后的浆料粉末进行研磨,并与造孔剂活性炭和粘结剂硬脂酸混匀后,再加入碳酸氢铵混匀,最后将混合物模压成圆柱形载体。(5)热分解、焙烧。将模压后的载体在空气气氛中于1200℃下焙烧22h;升温到500℃时,聚丙烯酰胺、聚乙二醇、硬脂酸、偶氮二甲酰胺热分解挥发;升温到700℃时,活性炭、碳酸氢铵被烧掉,所得样品即为含镧铈氧化物的催化剂载体。
　　对所制得催化剂载体样品的检测表明,样品呈疏松多孔状结构,具有均匀分布的孔洞,气孔互相贯通且较深,具有良好的孔隙率和较大的比表面积,这是由于分散剂聚丙烯酰胺分子链中含有羧基,具有降低表面张力的作用。当分散剂加入浆料时,分散剂分子链固定在不同的颗粒表面上,减弱了分子之间的作用力,达到良好的分散效果。此外,发泡剂的加入减小了样品中吸附水的表面张力,从而减少了载体在干燥和焙烧过程中的收缩和结构塌陷,有助于保持大的比表面积。
　　检测表明,与目前广泛采用的堇青石蜂窝陶瓷载体相比,湖南稀土金属材料研究院所制备的催化剂载体样品具有热膨胀系数小、抗热震性好、孔径大、比表面积大等诸多优点,更适宜用作汽车尾气净化的催化剂载体,可望在汽车尾气净化方面获得广阔的应用。
编辑：宋玉琤&&&&
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异丙醇铝试剂生产工艺主要采用酶转化法，此法工艺简单、成本较低，是国际上竞相开发的工艺路线。 酶转化法L-天冬氨酸为原料，在天冬氨酸-β-脱羧酶的催化下进行脱羧反应生产L-丙F氨酸；L厂天冬氨酸由富马酸经大肠杆菌ATCCll030和假单细胞NX-1发酵生产；天冬氨酸一p脱羧酶液由菌株筛选，两级菌种培养获得
详细内容公司简介
&中文名称:异丙醇铝试剂CAS:56-41-7英文名称:L-AlanineEINECS:200-273-8分子式:C3H7NO2 & & &&分子量:89.09318中文别名:&-氨基丙酸; 丙氨酸; L-氨基丙酸; L-初油氨基酸; L-&-丝析氨酸; 2-氨基丙酸; &-丙氨酸; L-丙胺酸英文别名:L-alanine-12C3; 2-Aminopropanoic A H-Ala-OH~L-2-A A 2-Amino-Propionic A 2-(4-bromophenyl)-1-phenyl-; 2-(4-Bromophenyl)-1-phenyl-1H-外观性状：白色结晶或结晶性粉末，无异臭，带有甜味溶解性：易溶于水（16.5%,25℃),不溶于或丙酮。熔点：314.5 &C (dec.)(lit.)比旋光度 ：14.5 & (c=10,6N HCl,dry sub.)密度：1,432 g/cm3溶解度 ：H2O: 100 mg/mL水溶解性：166.5 g/L (25 &C)沸点：503.5&C at 760 mmHg蒸汽压：2.88E-10mmHg at 25&C闪点： 258.3&C异丙醇铝试剂产品用途和应用领域用途一：食品饮料方面用作防腐剂、风味调味料及氨基酸低度酒等，医药方面用于合成氨基酸输液用途二：用作食品添加剂，饲料、医药中间体用途三：作增味剂，能增加化学调味品的调味效果；还可作酸味矫正剂，改善有机酸的酸味。用途四：用于生化研究，医药上用作氨基酸类营养药。用途五：营养增补剂。属于非必需氨基酸，是血液中含量最多的一种氨基酸，有重要生理作用。调味增香剂。用于未发酵制品、合成清酒、复合型甜味料等，有明显增效作用，用量一般为0.01%～0.03%。与糖进行加热反应(氨基一羰基反应)，可生成特殊的香味物质。用途六：本品为制造维生素B6、合成泛酸钙和其他有机化合物原料。添加于食品中能增强化学调味料的调味效果，改善甜味剂的味感和有机酸的酸味，提高含醇饮料的质量，防止油类氧化和改善浸渍食品风味等。还可用作生化试剂，用于生物化学和微生物研究方面。用途七：生化研究。组织培养。肝功能测定。属于非必需氨基酸，是血液中含量最多的一种氨基酸，有重要生理作用。异丙醇铝试剂制备方法方法一：L-丙氨酸生产工艺主要采用酶转化法，此法工艺简单、成本较低，是国际上竞相开发的工艺路线。 酶转化法L-天冬氨酸为原料，在天冬氨酸-&-脱羧酶的催化下进行脱羧反应生产L-丙F氨酸；L厂天冬氨酸由富马酸经大肠杆菌ATCCll030和假单细胞NX-1发酵生产；天冬氨酸一p脱羧酶液由菌株筛选，两级菌种培养获得。转化液经杀酶、脱色、过滤、结晶、离心、洗涤、干燥得成品，L天冬氨酸的转化率高达99%，产品总收率为理论产率的80%。&方法二：方法一、酶法 应用酶工程技术， 以L-天冬氨酸为原料， 德阿昆哈假单胞菌的&-脱酸酶作用下生产L-丙氨酸 工艺过程： L-天冬氨酸 [固定化天冬氨酸&-脱羧酶（脱羧）]&[37℃, pH6.0] 脱羧 [浓缩、结晶]&[减压，5℃] 结晶 [精制]&[5℃] L-丙氨酸粗品 菌种培养 德阿昆哈假单胞菌（Pseudomenas daconhae) 68 种异株的培养， 采用斜面培养基， 组成为蛋白胨0.25%, 牛肉膏0.52%, 酵母膏0.25%, NaCl 0.5%, pH7.0, 琼脂2.0%。 种子培养基与斜面培养基相同， 但不加琼脂， 250mL 三角烧瓶中培养基装量为40mL. 摇瓶培养基的组成为古氨酸3.0%, 蛋白胨0.9%, 酪蛋白水解液0.5%, 磷酸二氢钾0.05%, MgSO4.7H2O 0.01%, 用氨水调pH为7.2, 500ml三角瓶中培养基装量为80ml, 将培养24h的新鲜斜面菌种接种于种子培养基中， 30℃振摇培养8h, 再接种于摇瓶培养基中， 30℃振荡培养24h, 如此逐渐扩大至ml的培养罐中培养。 培养结束后用1mol/L HCl 调pH到4.75, 30℃ 保温1h。 用转筒式离心， 收集菌体备用（含L-天冬氨酸-&-脱羧酶）。 &细胞固定 取上述湿菌体20kg, 加生理盐水搅拌均匀并稀释至40L。 另取溶于生理盐水的50g/L (5%) 角叉菜胶溶液85L， 两液均保温45℃后混合， 冷却至5℃成胶， 浸于600L含20g/L (2%) KCl和 0.2mol/L己二胺 0.5mol/L、pH7.0的磷酸盐缓冲液中， 5℃搅拌10min, 加戊二醛至0.6 mol/L, 5℃ 搅拌30 min, 取出切成 3-5mm3小块， 用20 g/L KCl 溶液充分洗涤后， 滤去洗液即得， 备用。 &生物反应器的制备 将固定化假单胞菌装入 1.515&107 Pa压力的填充床式反应器 (30 cm&180 cm) 中即成， 备用。 &脱羧 取保温37℃ L-天冬氨酸溶液 (1mol/L), 加入磷酸吡哆醛至0.1 mmol/L 浓度， 调pH6.0, 调pH6.0， 保温37℃，按一定空间速度流入固定化假单胞生物反应器， 进行脱羧反应， 控制其达到最大转化率(&95%), 收集脱羧液即得粗L-丙氨酸液。 &精制 取澄清脱羧液， 于60-70℃减压浓缩至原体积的一半， 冷却后加入等体积的甲醇， 5℃结晶， 放置过夜， 过滤取结晶， 用少量冷甲醇洗涤， 抽干， 80℃真空干燥， 得粗品L-丙氨酸。 再将粗品加入3倍体积去离子水， 于80℃搅拌溶解， 加5 g/L (0.5%) 活性炭， 70℃搅拌脱色1h, 过滤取滤液， 冷却， 加等体积甲醇， 5℃结晶， 滤过取结晶，于80℃真空干燥， 即得精品L-丙氨酸。 方法二、固定化酶 &以延胡索酸为原料， 先与NH3在天冬氨酸的作用下转化成L-天冬氨酸， 然后和上述酶法一样， 在固定德阿昆哈假单胞菌的&-脱羧酶作用下脱羧， 即得L-丙氨酸。 &工艺过程：延胡索酸 [固定化天冬氨酸酶（转化）]&[37℃, pH8.5] 转化液[固定化天冬氨酸-&-脱羧酶]&[37℃, pH6.0] 脱羧液[浓缩、结晶]&[减压，5℃] 结晶 [精制]&[5℃]L-丙氨酸 天冬氨酸酶固定化细胞种子培养、固定化、生物反应器的制备。详见天冬氨酸酶转化工艺。 固定化天冬氨酸-&-脱羧酶脱羧， 精制参考上述酶法工艺过程。 方法三、化学合成法 Strecker法 Bucherer法 然后进行光学拆分， 即得L-丙氨酸精品。 L-丙方法三：由绢丝之类L-丙氨酸含量较多的蛋白质水解后分离而得。由L-天冬氨酸为原料经酶处理而得。方法四：以含L-丙氨酸较丰富的蛋白质如丝蛋白、酪蛋白为原料，经酸水解后分离，精制而得。方法五：1.丙酸氯化氨化法由丙酸为原料，在105℃温度和3%赤磷催化剂存在下，通入进行氯化，生成2-氯代丙酸，然后进入氨水溶液中，以乌洛托品为催化剂，在60℃温度下进行氨化，即生成2-氨基丙酸。最后将反应物送入甲醇溶液中进行结晶，经离心、干燥制得&-丙氨酸成品。2.&-溴丙酸氯化法将&-溴丙酸、氨水、碳酸氢铵混合搅拌回流7h，然后蒸发至干，再用乙醇浸泡洗去溴化铵，过滤出结晶，再经脱色过滤，加入乙醇得结晶，过滤干燥得成品。3.氰醇法乙醛与反应生成氰醇，再与氨反应得到氨基腈；然后在碱性条件下水解生成氨基丙酸钠，经离子交换而得&-丙氨酸。&异丙醇铝试剂化学品安全说明书(MSDS)食入：不要给吃任何东西，处于昏迷状态的人。获得医疗救助。不要催吐。如果清醒和警觉，漱口牛奶或水喝2-4 cupfuls，。吸入：立即从现场至空气新鲜。如果没有呼吸，进行人工呼吸。如呼吸困难，给输氧。如果出现咳嗽或其他症状寻求医疗救护。皮肤：获得医疗救助。至少15分钟，而用大量的肥皂和水冲洗皮肤，脱去被污染的衣服和鞋子。衣物重新使用前应清洗。眼睛：用大量的水冲洗至少15分钟，冲洗眼睛，并不时提起上下眼睑。如果刺激症状，应寻求医疗援助。&个人防护：眼睛：佩戴合适的防护眼镜或化学安全护目镜，OSHA的眼睛和面部防护条例29 CFR 或欧洲标准EN166。皮肤：穿戴适当的防护手套，以防止皮肤接触。服装：穿适当的防护服以防止皮肤接触。灭火：在压力需佩戴自给式呼吸器设备，MSHA / NIOSH（或同等学历），和全身防护服。足够浓度的粉尘可与空气形成爆炸性混合物。在发生火灾时，刺激性和剧毒气体，可能会产生由热分解或燃烧。灭火剂：使用最合适的灭火剂。在用火水喷雾，化学干粉，二氧化碳，或适当的泡沫的情况下。小泄漏/泄露：清理泄漏，立即使用适当的防护设备。清扫干净，然后放入合适的容器中进行处理。避免产生尘土飞扬的条件。提供良好的通风。异丙醇铝试剂储运特性贮藏：储存在密闭的容器中。储存于阴凉，干燥，通风良好的地方远离不相容物质。处理：操作后彻底清洗。脱去被污染的衣服，清洗后方可重新使用。有足够的通风条件下使用。减少灰尘生成和堆积。避免与眼睛，皮肤和衣物接触。保持容器密闭。避免食入和吸入。
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友情提醒：为规避购买风险，建议您在购买相关产品前务必确认供应商资质以及产品质量！第２４卷第４期２００８年８月；山西大同大学学报（自然科学版）；Ｊｏｕｍａｌ；ｏｆ；Ｖ０１．２４．Ｎｏ．４Ａｕｇ．２００８；ＳｈａｎｘｉＤａｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉ‘ｙ（Ｎ；纳米催化剂的制备和最新应用研究进展；张莺；（山西煤炭职业技术学院煤化工系，山西太原０３００；摘要：综述了制备纳米催化荆的基本方法．详述了近年；关键词：纳米催化剂制备应用中图分类号：０６４３
第２４卷第４期２００８年８月
山西大同大学学报（自然科学版）
Ｊｏｕｍａｌ
Ｖ０１．２４．Ｎｏ．４Ａｕｇ．２００８
ＳｈａｎｘｉＤａｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉ‘ｙ（Ｎａｔｕｒａｌｓｃｉｅｎ㈣
纳米催化剂的制备和最新应用研究进展
（山西煤炭职业技术学院煤化工系，山西太原０３００３１）
摘要：综述了制备纳米催化荆的基本方法．详述了近年来纳米催化剂在氧化还原反应、化学电源、环境保护等领域的应用前景．
关键词：纳米催化剂制备应用中图分类号：０６４３．３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４一０８７４（２００８）０４―００３０―０３
纳米粒子是指颗粒尺寸为纳米量级（１―１００ｎｍ）的超细粒子．纳米催化剂具有大比表面积、高表面能、高度的光学非线性、特异催化性和光催化性等特性１１１，在一些反应中表现出优良的催化性能．因此在催化剂的制备科学中，纳米催化剂的制备和应用已经得到人们的广泛关注．本文主要对国内外纳米催化剂的制备和应用的最新进展作一简单综述．
活性和抗结碳能力；
３）能够较容易的控制材料的组成．该法存在的问题是：原料成本高，在制备各种单组元或复合物时原料的选择十分重要．例如从正硅酸乙酯，异丙醇铝叔丁醇水解制备硅铝催化剂时的一个重要问题是如何调整不同类型的盐水解速率相差较大的
问题，这方面已有一些报道∞．
１．２沉淀法
沉淀法是在液相中将化学成分不同的物质混合，再加入沉淀剂使溶液中的金属离子生成沉淀，对沉淀物进行过滤、洗涤、干燥或煅烧制得所需产品【司．沉淀法包括直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法、配位沉淀法等，其共同特点是操作简单、方便．１．３浸渍法
将载体置于含活性组分的溶液中浸泡达到平衡后将剩余液体除去（或将溶液全部浸入固体），再经干燥，煅烧，活化等步骤得到所需产品．刘渝同等将自制的纳米级Ｙ―Ａｌ：Ｏ，先后浸渍于Ｈ：Ｐ￡ｃｌ。和ｃｅ（Ｎ０３），溶液中，待浸渍达平衡后取出，经高温煅烧后得到负载型Ｐｔ一１一Ａｌ：Ｏ，一ＣｅＯ：催化剂．刘晓红等川合成了一系列的二氧化锆水溶胶，再用浸渍法担载Ｏ．５
纳米催化剂的制备
目前制备纳米催化剂的方法很多，无论采用哪
一种方法，制备的纳米粒子必须达到如下要求：表面光洁；粒子形状、粒径及粒度分布可控；粒子不易团聚；易于收集，产率高．制备纳米催化剂的常用方法如下．
１．１溶胶一凝胶法
溶胶一凝胶法是指金属有机或无机化合物经过溶胶一凝胶化和热处理形成氧化物或其他固体化合物的方法．其过程是：用液体化学试剂（或粉状试剂溶于溶剂中）或溶胶为原料，而不是传统的粉状物为反应物，在液体中ｔ昆合均匀并进行反应，生成稳定无沉淀的溶胶体系，放置一定时间形成凝胶，经脱水处理得产品．常溶胶一凝胶法用于催化材料的制备是近几年才开始的．已有研究表明该法的优点是：
１）制备的均匀度高，尤其多组分的制品均匀度可达分子或原子水平；
２）金属组分高度分散于载体，使催化剂具有高
叭％的Ｐｄ，制得的Ｐｄ／ｚｍ：Ｎｃｓ可用于由丙酮合成甲
基异丁基酮（ＭＩＢＫ）仁异丁基酮（ＤＩＢＫ）的还原缩合
反应；通过调节催化剂的表面酸性，可以选择所需要的产物（ＭＩＢＫ或ＤＩＢＫ）．１．４微乳液法
收稿日期：２００８―０２―２０
作者简介：张莺（１９７９－），女，山西太原人，硕士，助教，研究方向：纳米催化剂
２００８年张莺：纳米催化剂的制备和最新应用研究进展
微乳液法首先需要配制热力学稳定的微乳液体系，然后将反应物溶于微乳液中，使其在水核内进行化学反应，反应产物在水核中成核、生长，去除表面活性剂，将得到的固体粗产物在一定温度下干燥、焙烧，即可得到所需产品．汤皎宁等［９１以可溶性锆盐为水相，环己烷为油相，聚乙二醇辛基醚为乳化剂，正戊醇为助乳化剂的微乳液制得了粒径小于１００ｎｍ的单斜相超微ｚｍ：粒子．该法制得的粒子具有分布均匀、敏感性强、无硬团聚等优点．１．５离子交换法
首先，对沸石、ＳｉＯ：等载体表面进行处理，使Ｈ＋、Ｎａ＋等活性较强的阳离子附着在载体表面上，然后将此载体放人含Ｐｔ（ＮＨ３）５Ｃ１２＋等贵金属阳离子基团的溶液中，通过置换反应使贵金属离子占据活性
阳离子原来的位置，在载体表面形成贵金属纳米微
１．６水解法
首先，在高温下将金属盐溶液水解，生成水合氧化物或氢氧化物沉淀。再将沉淀产物加热分解得到纳米颗粒．该方法可分为无机水解法、金属醇盐水解法和喷雾水解法等．水解法具有制备工艺简单、化学组成可精确控制、粉体性能重复性好、收率高等优点，缺点是成本较高．１．７等离子体法
应用等离子体活化手段不仅可以活化化学不活泼分子，还可以解决热力学上受限反应的问题．利用冷等离子体特有的热力学非平衡特性，可使催化剂
制备和活化过程低温化、高效化将使用等离子体方
法制得的纳米Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ颗粒，按一定比例与载体加入自制的加载装置内混合，在机械力作用下可形成均匀、牢固的负载型纳米金属催化剂㈣．１．８微波合成法
在微波辐射作用下，金属盐或醇盐溶液能直接分解，生成超细金属氧化物或硫化物粉体，该方法操作简便，产物粒径分布窄、形态均一，具有其它方
法不可比拟的优越性．
１．９惰性气体蒸发法
惰性气体蒸发法是在低压的惰性气体中，加热金属使其蒸发后形成纳米微粒．纳米微粒的粒径分布受真空室内惰性气体的种类，气体分压及蒸发速度等的影响，通过改变这些因素，可以控制微粒的粒径大小及其分布．
纳米催化剂的应用
在氧化还原反应中的应用
２．１．１在加氢还原反应中的应用
Ｂｅｎｎｅｔｔ【”】用纳米钯（５ｎｍ）负载于Ｔｉ０２上，在常
温、常压下催化１一己烯加氢反应，生成己烷，己烷选择性率为１００％．在相同反应时间及反应条件下，常用的钯催化剂只能得到２９．７％的己烷、２１．６％的己烯异构体和４８．７％的１一己烯．左东华等【１习用氢电弧等离子体法制得的纳米钯／Ａｌ：Ｏ如与齐鲁石化公司提供的化学法浸渍的钯／Ａｌ：Ｏ，在丁二烯选择性加氢反应中进行了比较，结果表明当反应温度在４０―８０℃范围时，加氢活性和选择性明显高于化学浸渍法制备的钯／Ａ１２０扣
２．１．２在氧化反应中的应用
以往在有机氧化反应中所采用的氧化剂大多
有一定毒性，因此多年来研究者一直在寻求高性
能、低成本、低（无）毒、可回收的催化剂．ｗｕ等嗍的研究结果表明，对于乙烷催化氧化脱氢反应。纳米ＮｉＯ催化剂较之常规ＮｉＯ可以在较低的反应温度发挥更好的催化作用．
２．２纳米催化剂在化学电源中的应用
纳米催化剂在化学电源中应用研究主要集中在把纳米轻烧结构体作为电池电极．采用纳米轻烧结体作为化学电池、燃料电池和光化学电池的电极，可以增加反应表面积，提高电池效率，减轻重量，有利于电池的小型化．如镍和银的轻烧结体作为化学电池等的电极已经得到了应用．纳米的镍粉、银粉、ＴｉＯ：纳米微粒的烧结体作为光化学电池和锉电池的电极也得到深度开发ｆｌｑＰｒａｂｈｕｌｌＪｍ等ｆｌ习制备了以ＶｕｌｃａｎｘＣ一７２碳为基底的纳米Ｐｔ催化剂，可用作燃料电池
的催化剂，效果比较理想．纳米鲰粉、Ｎｉ粉的轻烧
结体也可作为化学电池、燃料电池和光化学电池的
电极，可以有效地增大与液相或气体之间的接触面
积，增加电池效率，有利于电池小型化【ｌｑ．２．３环境保护领域的应用２．３．１光催化降解
ＮＣｓ可将水或空气中的有机污染物完全降解为二氧化碳、水和无机酸，已广泛地应用于废水、废气处理，并且在难降解的有毒有机物的矿化分解等方面也比电催化、湿法催化氧化技术有着显著优势．文献【１刀中报道以Ｆｅ，Ｏ。为载体，在Ｆｅ，Ｏ。与ＴｉＯ：
之间包裹ｓｉＯ：，制备了磁性纳米复合催化剂。既维
持了光催化剂悬浮体系的光催化效率，又可利用磁性处理技术回收光催化剂．纳米Ｚｍ：也是一种很好的光催化剂，在紫外光照射下，既能杀死微生物，又
山西大同大学学报（自然科学版）
２００８年
能分解微生物赖以生存、繁衍的有机营养物，从而达到杀菌和抗菌的目的．２．３．２尾气处理
ＣＯ。和ＮＯ是汽车尾气排放物中的主要污染成分．负载型ＮｃｓＰｔ一１一Ａｌ：０３一ｃｅＯ：有效地解决了催化剂使用温度范围与汽车尾气温度范围不匹配的
用模拟实验证实，在存在氧气条件下，Ｐｄ―Ｒｈ
在ＣＯ氧化过程中表现出很高的活性，而在无氧状态下，Ｐｔ―ＲｈＮＣｓ活性更高；对于ＮＯ还原反应，无论氧气存在与否，Ｐｔ―ＲｈＮＣｓ都表现出较高的催化活性．此外，Ｋｈｏｕｄｉａｋｏｖ等阎的研究结果表明，沉积在过渡金属氧化物Ｆｅ：Ｏ，上的纳米Ａｕ微粒对于室温下ＣＯ的氧化也具有很高的催化活性．
问题，催化ＣＯ转化率可高达８３％Ｉ堋，Ｓａｒｋａｒ等１１９１运
【１】李风生，杨毅．纳米，微米复合技术及应用【Ｍ】．北京：国防工业出版社，２００２．［２ⅡｕｎｐｉｎｇＺｈａｏ，Ｗｅｎｈａｏ
Ｆａｎ，Ｄｏｎｇ
Ｗｕ，ｅｔ，ａｊ．ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｈｉ曲ｌｙｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｚｉｒｃｏｎｉａｓｏｌｓｆｍｍｚｉｒｃｏｎｉｕｍｎ―ｐｍｐｏｘｉｄｅ―ｄｉｇｌｙｃｏｌｓｙｓ―
ｔｅｍ【Ｊ１．如Ⅱｍｎｆ矿＾ｂｎ―Ｃｒｙｓ删ｉ，ｌｅ勘Ｚ泌，２０００，２６ｌ：１５―２０．
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ａｅｍｇｅｌｓ：ｅ船ｃｔ“ａｃｉｄ―ｔｏ―ａｌｋｏｘｉｄｅｍｔｉｏ，ａｌｃｏｈｏｌｉｃ∞ｌｖｅｎｔａｎｄｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｄｒｙｉｎｇｍｅｔｈｏｄ
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纳米催化剂的制备和最新应用研究进展
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
张莺， ZHANG Ying
山西煤炭职业技术学院煤化工系,山西,太原,030031
山西大同大学学报（自然科学版）
JOURNAL OF SHANXI DATONG UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION))0次
参考文献(20条)
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相似文献(10条)
1.学位论文 王淑萍 Cu-Ce-Zr-O纳米催化剂的制备、表征及其CO氧化催化性能研究 2008
汽车排气产生的污染问题在当今社会受到了广泛重视,CO是汽车尾气的一种主要成分,用催化氧化的方法对其进行治理是消除CO污染的有效途径。CuO/CeO2催化剂由于价廉而又具有较高的CO氧化催化活性,成为近期的一个研究热点。由于在行驶过程中,汽车排气口的温度有时可高达800-900℃,这就要求催化剂能够承受高温的考验。然而研究表明,CeO2在较高的温度下容易发生烧结而降低催化剂的活性,为此,人们在CeO2中加入第二种氧化物使其生成复合氧化物来提高CeO2的热稳定性。近年来,铈锆复合氧化物的研究引起了科研人员极大的关注,因为Zr的加入能够提高催化剂的氧储存能力、氧化还原能力和热稳定性。Cu-Ce-Zr-O催化剂体系的研究不仅具有重要的学术意义,而且具有重大的实用价值。
本论文采用共沉淀法、柠檬酸络合法、水热法与传统的浸渍法相结合制备出一系列高热稳定性的Cu-Ce-Zr-O纳米催化剂。运用XRD、FT-Raman、BET、HRTEM、XPS、H2-TPR等手段对样品进行了表征,利用微反-色谱装置评价了其催化CO氧化性能。系统考察了制备方法、铈锆原子比、铜物种负载量、焙烧条件等因素对Cu-Ce-Zr-O纳米催化剂催化性能的影响,首次与CuO/CeO2催化剂比较研究了其结构、热稳定性及催化性能。论文首次制备了
Au/Ce0.8Zr0.2O2催化剂,考察了制备条件对其催化性能的影响,并与CuO/Ce0.8Zr0.2O2催化剂进行了比较研究。首次研究了不同金属M组成的CuO/Ce-M-O催化剂的结构及其催化性能。论文还评价了催化剂的寿命。主要研究内容和取得的结果如下：
一、以共沉淀法制备的Ce-Zr-O为载体的Cu-Ce-Zr-O纳米催化剂的表征及性能研究以Ce(NO3)3-6H2O和ZrOCl2?8H2O为原料,氨水为沉淀剂,利用共沉淀法制备了Ce0.8Zr0.2O2纳米粉体,并运用浸渍法制备了CuO/Ce0.8Zr0.2O2纳米催化剂。首次与相同方法制备的CuO/CeO2催化剂进行了比较研究。结果表
明：Ce0.8Zr0.2O2具有与CeO2相同的结构,均为立方萤石结构。XRD、FT-Raman、XPS、H2-TPR分析和催化活性测试表明,高分散的CuO是CO氧化催化的活性组分。铜物种的负载量、焙烧条件对催化剂的催化活性均有影响。其中CuO负载量为10wt％,焙烧温度为600℃的CuO/Ce0.8Zr0.2O2催化剂活性最佳。在焙烧温度≤600℃时,CuO/CeO2催化剂具有较高的催化活性,而800℃焙烧时,活性明显低于CuO/Ce0.8Zr0.2O2催化剂,表明CuO/Ce0.8Zr0.2O2催化剂具有较好的热稳定性。寿命测试表明催化剂在给定的反应条件下比较稳定。二、柠檬酸络合法制备的Cu-Ce-Zr-O纳米催化剂的表征及性能研究以
Ce(NO3)3?6H2O、Zr(NO3)4?5H2O、Cu(NO3)2?3H2O和柠檬酸为原料,采用柠檬酸络合法制备了CuO/Ce0.8Zr0.2O2纳米催化剂。结果表明：催化剂的载体Ce0.8Zr0.2O2均为立方萤石结构。催化剂的催化活性受CuO含量及焙烧条件的影响,其中500℃ 4h焙烧的CuO(5wt％)/Ceo0.8Zr0.2O2催化剂具有较好的催化活性。与CuO/CeO2催化剂进行比较发现,CuO/CeO2催化剂在600℃焙烧具有最好的催化活性,800℃的焙烧时,催化活性显著降低；而CuO/Ce0.8Zr0.2O2催化剂在800℃焙烧后仍具有较好的催化活性。
三、以水热法制备的Ce-Zr-O为载体的Cu-Ce-Zr-O纳米催化剂的表征及性能研究以Ce(NO3)3?6H2O和Zr(NO3)4?5H2O为原料,CO(NH2)2为沉淀剂,采用水热法制备了CexZr1-xO2纳米粉体,并首次结合浸渍法制备了CuO/CexZr1-xO2纳米催化剂。研究表明,制备Ce-Zr-O载体的合适水热条件为160℃24 h,催化剂及载体的最佳焙烧条件为500℃。XRD与FT-Raman分析表明不同Ce/Zr比载体的结构不同,Ce0.8Zr0.2O2具有与CeO2相同的立方萤石结构
；Ce0.6Zr0.4O2,Ce0.5Zr0.5O2与Ce0.4Zr0.6O2表现为某种程度的相分离(包括CeO2的立方萤石结构与ZrO2的四方相(t-ZrO2));Ce0.2Zr0.8O2主要为t-ZrO2相；纯ZrO2主要表现为单斜相(m-ZrO2)。H2-TPR分析及催化活性测试表明,Ce/Zr原子比不同对CuO的分散度有影响,高分散的CuO是CO氧化催化的活性组分。催化剂的催化活性随着Ce含量的降低而降低,但是催化活性研究结果表明,Zr的加入能明显提高催化剂的热稳定性。在含Zr的催化剂中
,CuO/Ce0.8Zr0.2O2催化剂具有较好的CO氧化催化性能,在CuO含量为5wt.％,500℃4 h焙烧条件下,它的催化性能最佳。与前两种方法比较,水热法制备的催化剂具有最好的催化性能及热稳定性。四、以水热法制备的Ce-Zr-O为载体的Au-Ce-Zr-O纳米催化剂的表征及性能研究以水热法制备了Ce0.8Zr0.2O2纳米粉体并且首次采用沉积-沉淀的方法制备了Au/Ce0.8Zr0.2O2纳米催化剂,系统地研究了pH值调节、金负载量、焙烧温度和焙烧时间对Au/Ce0.8Zr0.2O2催化剂的CO氧化催化性能的影响。并首次与CuO/Ce0.8Zr0.2O2催化剂的催化活性及热稳定性进行了比较。结果表明制备
Au/Ce0.8Zr0.2O2催化剂的最佳pH值为7,最佳焙烧条件为300℃3 h。与CuO/Ce0.8Zr0.2O2催化剂相比,该条件下制备的Au/Ce0.8Zr0.2O2催化剂具有较好的催化活性,但高温焙烧后其活性明显降低,热稳定性较差。
五、以水热法制备的Ce-M-O为载体的Cu-Ce-M-O纳米催化剂的表征及性能研究以水热法制备了Ce-M-O(M=Mg,Fe,Co,Zn,Sn,Bi,La)纳米粉体,并以此为载体采用浸渍法制备了CuO/Ce-M-O纳米催化剂,首次比较探讨了不同金属M的加入对CuO/CeO2催化剂的结构、热稳定性及催化性能的影响。研究表明
Mg,Bi,La的加入会形成固溶体保持与其相同的结构,而Fe,Co,Zn,Sn的加入会产生新的相。催化活性测试表明,加入Mg,Sn能够提高催化剂的热稳定性,而加入Co的催化剂具有较好的氧化还原性能。与CuO/Ce-M-O催化剂相比,相同条件制备的CuO/Ce-Zr-O催化剂具有最好的催化性能及热稳定性。
2.期刊论文 张丹丹.郭士岭.陈宜良.詹予忠.徐军.Zhang Dandan.Guo Shiling.Chen Yiliang.Zan Yuzhong.Xu Jun
微乳技术在制备纳米催化剂方面的应用研究 -化工时刊)
综述了微乳法制备纳米催化剂的基本理论和方法以及近年来在催化剂制备中的一些应用.采用该方法制备的纳米催化剂在粒径大小、粒径分布和表面结构等方面具有特别的性质,所制备的纳米催化剂具有粒径大小可控、粒度分布均匀等优点,且在一些反应中表现出优良的催化性能.作为一种新型的催化剂合成方法,微乳技术在合成纳米催化剂方面有着潜在的应用价值.微乳体系的构成是多种多样的,而且受多种因素的影响.如何选择适宜的微乳体系并将微乳技术与其它技术有机结合,将是微乳技术在催化剂制备中的发展方向.
3.学位论文 郭晓勇 负载型金属纳米催化剂的制备及其对水煤气的催化变换作用 2007
本文以镁铝尖晶石为载体，碱金属与稀土氧化物为助剂，分别制备了钌基、金基纳米催化剂。采用透射电镜、扫描电镜、X射线粉末衍射、BET比表面积测定、紫外可见等测试手段对样品进行了表征。详细考察了载体、活性组分、助催化剂等对水煤气变换反应的催化性能的影响。
(1)采用溶胶法制备了平均粒径为4.9 nm的纳米氧化钌溶胶，以镁铝尖晶石为载体，制备了嵌埋式催化剂。钌纳米粒子嵌埋于镁铝尖晶石载体内部使得催化剂具有较好抗烧结性，从而获得比较稳定的催化活性。当钉负载量为1 wt％，氧化钾含量为18.6wt％，并添加适量氧化镧时，400℃时催化反应转换率可以接近反应的平衡转换率。
(2)采用溶胶法制备了金溶胶，将金溶胶负载在镁铝尖晶石上，以纳米氧化铈、氧化钾为助剂，制备出一系列催化剂。评价结果显示，随着金负载量的增加，催化剂的活性呈现递增的趋势，在金基催化剂中添加助剂纳米氧化铈和氧化钟对催化剂的活性有很好的促进作用，在低温下的促进作用尤其显著。对比研究了Au/CeO&,2&催化剂的催化性能，在300℃时转换率达到90％左右。
(3)制备了不同大小的钌、金纳米粒子，将其负载在镁铝尖晶石上，固定载体的种类、活性成分、助剂、载体粒子的大小等因素，考察了活性组分粒子大小对变换反应催化活性的影响。结果表明，随着纳米粒子粒径的减小，催化剂的活性均表现出递增的趋势。随着纳米粒子粒径的减小，导致表面原子数剧烈增加，样品有效比表面积大大增加，增加了反应活性位，因此纳米粒子越小，活性越好。当钌粒子粒径为2.6 nm时，催化剂活性最好，金粒子粒径为4 nm左右时，催化剂的活性最好。
4.期刊论文 廖世军.李映伟.Liao Shijun.Li Yingwei 有机溶胶法制备高分散纳米催化剂的研究进展 -石油化工)
介绍了有机溶胶法制备纳米催化剂的原理、工艺过程和分类,综述了有机溶胶法在制备高分散纳米催化剂应用中的最新研究进展,分析了制备过程中影响催化剂粒径大小及分布的因素(溶剂、还原剂、pH、外部环境等),指出了目前有机溶胶法在制备纳米催化剂应用中存在的问题,评述了有机溶胶法制备纳米催化剂的特点及发展方向.有机溶胶法作为一种绿色、简易的纳米催化剂制备方法,将会在高分散纳米催化剂制备中得到越来越广泛的应用.
5.学位论文 田娜 高指数晶面结构Pt、Pd纳米催化剂的电化学制备与性能 2007
铂族金属纳米材料是燃料电池、石油化工等领域中广泛使用的催化剂，进一步提高其催化活性、稳定性和利用效率一直是相关领域的重大科学问题和关键工程技术问题。对模型催化剂的基础研究指出铂族金属高指数晶面由于含有高密度的台阶原子和扭结原子，催化活性和稳定性显著优于{100}、{111}等低指数晶面，因此制备表面为高指数晶面结构的铂族金属纳米晶体是显著提高催化剂性能的有效途径。但是，常规合成方法通常只能制备表面为低指数晶面的铂族金属纳米晶体。
本论文中，我们发展了金属纳米晶体表面结构控制和生长的电化学方法，成功制备了表面为高指数晶面的Pt、Pd金属纳米催化剂，显著提高了它们的活性和稳定性。取得的主要结果如下：
1．发展金属纳米晶体表面结构控制和生长的电化学方法，首次成功制备出二十四面体Pt纳米催化剂。经HRTEM和SEM等表征，所制备的二十四面体Pt纳米晶体，表面为{730}、{520}等高指数晶面结构。实验证实Pt二十四面体不仅具有很高的电催化活性，对甲酸、乙醇氧化的电流密度为商业Pt/C催化剂的2～4倍，同时还具有很高的化学和热稳定性，可耐高达800℃的加热温度。相关的机理研究指出，Pt的高指数晶面在方波电位产生的周期性氧化还原条件下比低指数晶面具有更高的稳定性是Pt二十四面体形成的根本原因。该结果在Science(：732-735)上发表，被认为是纳米催化剂合成的一个重大突破(Science，：699-700)。用同样的方法还制备了Pd二十四面体、偏方三八面体以及Pt、Pd凹四十八面体。
2．运用所发展的电化学方法制备了形状新颖的五重孪晶Pt纳米棒。两端呈十棱锥形状，侧面由一系列上下起伏的小晶面围成，表面均为{hk0}高指数晶面。首次观察到五重孪晶纳米棒的亚晶之间在生长过程中存在分裂现象。
3．运用方波电位电沉积法制备了五重孪晶结构的Pd纳米棒。通过控制方波的上、下限电位，调控Pd纳米棒的形状及表面结构。上限电位较低时，Pd纳米棒的顶端呈五棱锥形状，表面为{hkk)高指数晶面；上限电位较高时，Pd纳米棒的顶端呈十棱锥形状，表面为{hk0}高指数晶面。实验检测到Pd纳米棒在碱性介质中对乙醇电氧化的催化活性比商业Pd黑催化剂提高了一倍多。
4．运用方波电位电沉积法制备出刺球状Pt纳米粒子，检测到它们对氨电氧化的催化活性为商业Pt黑催化剂的1.8倍。吸附态吡啶在刺球状Pt纳米粒子上的拉曼增强因子约为2000，比用通常的方波粗糙或恒电位沉积制得的表面提高了一个数量级。吸附态CO在刺球状Pt纳米粒子上红外谱峰强度可达3％，红外增强因子约为17。
本文发展的金属纳米催化剂表面结构控制和生长的电化学方法，不仅制备出二十四面体Pt、Pd纳米催化剂，而且也用于成功制备其它高指数晶面围成的不同形状的金属纳米晶体。这必将丰富纳米晶体表面结构控制生长的内涵，深化对金属晶体生长规律的认识。本文所研制的高指数晶面结构铂族金属纳米催化剂不仅活性高而且稳定性好，开辟了一条通过控制纳米粒子表面原子排列结构提高催化剂性能的崭新途径，也是将模型电催化剂的基础研究推进到实际催化剂设计和研制过程中的一个重大进展。
包含各类专业文献、文学作品欣赏、专业论文、高等教育、应用写作文书、幼儿教育、小学教育、生活休闲娱乐、中学教育、纳米催化剂的制备和最新应用研究进展_图文91等内容。　
　关键词:纳米催化剂 应用 制备 催化活性 进展 近年来, 纳米科学与技术的发展已广泛地渗透到催化研究领域, 其中最典型 的实例就是纳米催化剂(nanocatalysts―NCs)的... 　第7篇 催化剂载体的应用及其研究进展_能源/化工_...光化学氧化法是近年来日益受重视的污染治理新技术,...冯良荣[8]等利用无机钛盐水解沉淀法制备了纳米 ... 　纳米TiO2的制备与应用的进展_化学_自然科学_专业资料...通过差热分析研究催化剂的相变 和烧结温度,通过模拟...林昌健[23]等人开发了一种新的水解法―电化学溶解... 　环保催化剂的应用研究进展_能源/化工_工程科技_专业...在抗菌、新能源技术、自洁陶瓷、建材等方面的应用。...纳米催化剂的制备及其在... 3页 免费 环保催化剂... 　网页 新闻 贴吧 知道 音乐 图片 视频 地图 文库 |...纳米氧化铁的制备与应用研究进展_能源/化工_工程科技...催化剂以及生物医学工程等方面 ,且可望开发新的用途... 　14 2.5.3 纳米催化剂的制备方法 ......从研究的进展来看,纳米技术深入到了各个领域,具有广 阔的应用前景。 关键词:纳米科技;发展趋势;应用 2 Abstract Nanotech... 　从碳纳米管的应用、沉 高致密催化剂及碳纳米管制备的研究进展 高致密催化剂及碳纳米管制备的研究进展 研究摘要: 摘要:本文对高致密催化剂以及碳纳米管制备的发展... 　第6篇 催化剂载体的应用及其研究进展_能源/化工_工程科技_专业资料。催化剂载体...刘欣梅等【6】用固态反应水热晶化法合成的 ZrO2 有典型的介孔纳米特性,具有 ... 　纳米催化剂的制备和最新... 3页 免费 纳米催化剂...成为纳米催化剂制备技术发展的主要方向之 一,其合成...催化剂在超稠油水热裂解降黏中的应用研究 采用甲基...