基本信息
- 項目名稱：
- 離子液體中納米金催化劑的制備及催化活性的研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本文通過使用自制的離子液體成功的合成了納米Au/SiO2催化劑，表征結果顯示，Au/SiO2中金顆粒有良好的分散度，呈球形粒徑在2~3nm。離子液體在Au納米粒子之間起著空間位阻作用，阻止了Au納米粒子的團聚。將催化劑應用到甲烷氧化過程表明，Au/SiO2有良好的催化活性，并可以循環(huán)使用
- 詳細介紹：
- 本論文介紹了在離子液體[C6mim]PF6 中，以HAuCl4為金源，以水合肼為還原劑，用溶膠-凝膠法一步合成復合納米Au/SiO2催化劑，并考察了離子液體用量在制備催化劑的過程中作用。利用XRD、TEM、N2吸附等表征手段對合成的產物進行表征，表征結果顯示SiO2負載Au納米粒子呈現(xiàn)球型外觀，尺寸均勻，分散度良好，而其中Au納米粒子的粒徑在2～3nm左右。在對甲烷催化氧化的反應中，以復合納米Au/SiO2做為催化劑，甲烷的轉化率可以達到24.85%。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：在離子液體[C6mim]PF6 中，以HAuCl4為金源，以水合肼為還原劑，用溶膠-凝膠法一步合成復合納米Au/SiO2催化劑，并考察了離子液體用量在制備催化劑的過程中作用。 基本思路：1、離子液體的合成 2、Au/SiO2納米催化劑的制備及表征 3、Au/SiO2納米催化劑的催化活性
科學性、先進性及獨特之處
- 由于離子液體的電子效應和位阻效應，金屬納米粒子在其中具有一定的溶解度，可以在一定程度上防止納米粒子的團聚，因此已成功應用于制備某些特殊金屬納米粒子.金催化劑以其特有的低溫催化活性、活性隨濕度增加而增加以及價格相對低廉等優(yōu)點，金催化劑在NO還原、CO 優(yōu)先氧化、烴類氧化、丙烯環(huán)氧化、選擇性加氫等很多反應中均具有較理想的催化活性。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 近幾年來新的催化劑制備技術層出不窮，各種新的納米催化劑其中也包括納米金屬負載催化劑應運而生。在離子液體中合成金屬納米顆粒，不僅方法簡單，產品易于分離，同時將金屬納米顆粒溶于離子液體中，還可以形成一定的催化體系，在起到一定催化活性的同時還可以循環(huán)使用，產物與催化劑也容易分離。將離子液體應用于無機金屬材料的制備，與傳統(tǒng)的工藝相比，展現(xiàn)出了一定的優(yōu)越性。
學術論文摘要
- 在離子液體[C6mim]PF6 中，以HAuCl4為金源，以水合肼為還原劑，用溶膠-凝膠法一步合成復合納米Au/SiO2催化劑，并考察了離子液體用量在制備催化劑的過程中作用。利用XRD、TEM、N2吸附等表征手段對合成的產物進行表征，表征結果顯示SiO2負載Au納米粒子呈現(xiàn)球型外觀，尺寸均勻，分散度良好，而其中Au納米粒子的粒徑在2～3nm左右。在對甲烷催化氧化的反應中，以復合納米Au/SiO2做為催化劑，甲烷的轉化率可以達到24.85%。
獲獎情況
- 大連工業(yè)大學學報 審議中
鑒定結果
- (1)Au/SiO2中金顆粒有良好的分散度，呈球形粒徑在2~3nm。離子液體在Au納米粒子之間起著空間位阻作用，阻止了Au納米粒子的團聚。 (2)Au/SiO2有良好的催化活性，并可以循環(huán)使用。
參考文獻
- [1] Haruta M.Tsubota S.Koba Y. T. ，et al..J.Catal[J],1993，144(1):175-192. [2] Baratto C.，Sbervegl I. G.，Comini E.Sens.Actuators，B [J],2000 ,68(1-3):74-80.
同類課題研究水平概述
- 自Haruta 等報道負載型金催化劑對CO優(yōu)先氧化具有優(yōu)異催化活性以來，金催化劑以其特有的低溫催化活性、活性隨濕度增加而增加以及價格相對低廉等優(yōu)點，引起了各國學者的關注。研究發(fā)現(xiàn)，金催化劑在NO還原、CO 優(yōu)先氧化、烴類氧化、丙烯環(huán)氧化、選擇性加氫等很多反應中均具有較理想的催化活性。 離子液體作為一種新型的綠色溶劑和穩(wěn)定劑，具有許多獨特的物理化學性質和鮮明的特色，環(huán)境友好且可循環(huán)使用。由于離子液體的電子效應和位阻效應，金屬納米粒子在其中具有一定的溶解度，可以在一定程度上防止納米粒子的團聚，因此已成功應用于制備某些特殊金屬納米粒子。崔詠梅等利用Br?nsted酸性離子液體[HSO3-b-N(CH3)3]HSO4做為修飾劑制備得到了IL-Pt納米粒子，在硝基苯加氫合成對氨基苯酚的反應中具有良好的催化性能。Silveira 研究小組于2004年分別在離子液體[BMIm]BF4、[BMIm] PF6和[BMIm]CF3SO3中加熱分解有機釕的化合物[ Ru (cod) (cot )] (cod = 1，5-環(huán)辛二烯，cot = 1，3，5-環(huán)辛三烯)制得Ru納米粒子，并將其用于催化烯烴及苯加氫反應。本論文以自制的離子液體1-己基-3-甲基咪唑六氟化磷（[C6mim]PF6）為分散劑和溶劑，用溶膠-凝膠法一步合成出了復合納米Au/SiO2催化劑，并考察了其在甲烷催化實驗中的催化活性。
