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乙二胺协助的磁性Pd/Fe₃O₄球的控制制备及其性能研究

作　者: 王海群
导　师: 陈接胜
学　校: 上海交通大学
专　业: 化学
关键词: 钯实心球空心球磁性纳米复合材料加氢催化
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

通过一种简单的方法合成Pd/Fe₃O₄磁性纳米复合材料,并且根据不同的反应时间可控制生成Pd/Fe₃O₄的空心球或实心球。透射电镜结果显示,生成的Pd/Fe₃O₄磁性纳米复合材料是由无数纳米晶组装而成,Pd/Fe₃O₄实心球的直径约为533 nm;空心球的直径约为520 nm,外壳约100 nm厚。通过一系列实验,提出一个―自组装--生长‖的纳米组装机理。Pd/Fe₃O₄磁性纳米复合材料作为多相催化剂在对硝基苯酚的加氢催化反应中起到很好的催化作用,而且空心球的催化效果比实心球好。在反应结束后,通过外加一磁场就可以很容易的将Pd/Fe₃O₄磁性纳米催化剂从反应体系中分离出来,实现催化剂的循环作用。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-34
  1.1 纳米材料  7-13
    1.1.1 纳米效应  7-8
    1.1.2 纳米材料的制备  8-13
  1.2 纳米复合材料的合成机理  13-18
    1.2.1 奥斯特瓦尔德熟化(Ostawald ripening)  13-15
    1.2.2 取向附着生长(Oriented attachment)  15-16
    1.2.3 柯肯道尔效应(Kirkendall effect)  16-18
  1.3 纳米材料与催化  18-22
    1.3.1 多相催化  18-19
    1.3.2 催化活性  19-20
    1.3.3 催化选择性  20
    1.3.4 催化剂的使用寿命  20-21
    1.3.5 纳米催化  21-22
  1.4 磁性纳米催化剂  22-32
    1.4.1 磁性纳米材料的特性  22-24
    1.4.2 磁性纳米催化剂的合成  24-27
    1.4.3 磁性纳米催化剂的应用  27-32
  1.5 本课题的选题目的、意义  32-34
第二章 Pd/Fe_3O_4磁性纳米复合材料的合成与表征  34-43
  2.1 制备与表征  34-37
    2.1.1 实验试剂与仪器  34-35
    2.1.2 实验制备  35
    2.1.3 表征手段  35-37
  2.2 结果与讨论  37-42
    2.2.1 Pd/Fe_3O_4 磁性纳米材料的XRD 表征  37-38
    2.2.2 Pd/Fe_3O_4 磁性纳米材料的FTIR 表征  38-39
    2.2.3 Pd/Fe_3O_4 磁性纳米材料的TEM 和HRTEM 表征  39-40
    2.2.4 Pd/Fe_3O_4 磁性纳米材料的VSM 磁性表征  40-42
  2.3 本章小结  42-43
第三章 Pd/Fe_3O_4磁性纳米复合粒子的形成机理探究  43-49
  3.1 Pd/Fe_3O_4 磁性纳米复合粒子的形成机理  43-48
    3.1.1 不同反应时间生成产物的TEM 图  43-44
    3.1.2 不同反应时间生成产物的XRD 图  44-45
    3.1.3 反应底物及温度对产物的影响  45-47
    3.1.4 反应机理图  47-48
  3.2 本章小节  48-49
第四章 Pd/Fe_3O_4磁性纳米复合催化剂的催化性能研究  49-56
  4.1 引言  49-50
  4.2 实验部分  50-52
    4.2.1 实验试剂  50
    4.2.2 实验仪器  50-51
    4.2.3 催化反应步骤  51-52
  4.3 结果与讨论  52-55
    4.3.1 催化活性  52-54
    4.3.2 磁分离性质和循环性  54-55
  4.4 本章小节  55-56
第五章结论  56-57
参考文献  57-67
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  67-68
致谢  68-70

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