鉑氧化物納米顆粒的制備、粒徑控制及催化性能研究.pdf

1、納米顆粒因與宏觀物質具有不同的能態結構和性質，近年來受到學術界的普遍關注。鑒于納米金屬顆粒不同形貌的表面對其物理、化學性能產生的獨特影響，對顆粒的大小和形貌進行精確控制是十分必要的。當前關于金屬納米簇的形貌研究火熱，人們對鉑族金屬的粒徑控制進行了深入的探索，對于過渡金屬納米簇的合成與催化應用也有廣泛的研究。然而對于過渡金屬氧化物納米簇的研究卻十分稀少。本文旨在提供水溶性鉑氧化物納米顆粒的制備方法，探索顆粒尺寸控制因素，并對氧化鉑納米顆粒

2、的催化性能進行初步的研究。 論文研究工作分兩部分，主要內容如下： 1.水溶性鉑氧化物納米顆粒的制備利用過渡金屬鹽類在堿性條件下的水解反應，通過高分子穩定劑聚乙烯基吡咯烷酮的保護作用，制備出穩定的膠體納米顆粒。探索顆粒尺寸的影響因素，通過改變反應條件控制氧化鉑納米顆粒的粒徑。對制得的PtO2 進行表征。開展反應速率影響因素研究。 2.氧化鉑納米顆粒催化性能研究將制備的氧化鉑膠體催化劑用于環己烯、環辛二烯、硝基苯的催

3、化加氫反應，探索其進行非均相催化加氫的反應活性。嘗試氧化鉑膠體催化劑與氧化鋁、活性炭、二氧化硅等載體的負載，比較氧化鉑膠體催化劑與負載型催化劑及市售催化劑的催化性能。探討氫氣活化時間對反應活性的影響。 研究結果表明本法制備的氧化鉑納米顆粒的粒徑小、分布窄、穩定。PVP 用量及體系的酸堿度對氧化鉑納米顆粒粒徑和形貌產生影響，顆粒粒徑隨PVP 濃度減小而增大，隨體系pH值的增加而減小。通過改變反應條件能將氧化鉑納米顆粒的粒徑控制在0

4、.9-51.7 nm 之間。發現醋酸鈉濃度與縮合反應速率間的線性關系。證實NaAc本身的性質影響縮合反應的進行。 PtO2 良好的催化劑。將氧化鉑膠體催化劑與氧化鋁、活性炭、二氧化硅等載體負載，發現只有二氧化硅能夠很好的吸附氧化鉑。環己烯、環辛二烯、硝基苯體系催化加氫反應的嘗試證實氧化鉑膠體催化劑的催化活性優于負載型催化劑及市售催化劑，但是對于催化氫化環辛二烯的體系并沒有表現出對雙烯及單烯氫化良好的選擇性。氫氣活化催化劑的時間對