冻干法制备二氧化硅多级孔材料及小尺寸Ag纳米粒子固载化与催化活性研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong442
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
多孔二氧化硅作为一种常用的载体材料在催化领域具有广泛的应用。根据孔径的不同,多孔二氧化硅可以分为微孔(孔径≤2 nm)、介孔(2 nm<孔径<50 nm)以及大孔(孔径≥50 nm)二氧化硅。微孔和介孔二氧化硅具有较高的比表面积,是催化剂的理想载体。但是由于其较小孔径,严重影响反应物在其中的输运能力。相比之下,大孔二氧化硅具有优异的传质能力,能够为反应物提供有效的输运通道,但是由于其自身比表面积较低,催化剂的催化效果同样会受到严重影响。鉴于此,制备兼具微孔、介孔以及大孔结构的多级多孔二氧化硅(HPS)是提高催化剂催化能力的关键,也是目前获得优异载体材料的重要策略之一。本论文首先利用真空冷冻干燥技术结合高温煅烧的方法制备出了多种HPS,然后结合原位还原法在HPS表面负载了小尺寸的银纳米粒子(AgNPs),得到了多孔纳米复合材料AgNPs/HPS,并深入研究了该多孔纳米复合物的催化性能。具体研究结果如下:(1)利用正硅酸乙酯(TEOS)水解溶液与聚乙烯醇(PVA)水溶液的混合液体作为前躯体,通过真空冷冻干燥和高温煅烧相结合的方法进行HPS的制备。并利用SEM、EDAX、XRD、FTIR、TG-DTA以及N2吸附脱附等测试手段对HPS的形貌以及结构进行表征。结果表明,实验中合成的HPS不仅具有较高的比表面积,而且具有丰富的相互连通孔和独特的自支撑结构。相比于不加PVA的二氧化硅产物,高分子PVA的引入可以使二氧化硅的比表面积提高229余倍。而且随着PVA添加量的增加,HPS的比表面积呈现先增加后降低的趋势。(2)以上述HPS为载体,通过原位还原法进一步制备了AgNPs/HPS复合材料。并再次利用SEM、EDAX、TEM、以及N2吸附脱附等测试手段对多孔纳米复合材料的形貌以及结构进行表征,研究结果表明,通过改变制备过程中加入的氨水(NH3·H2O)的浓度可以有效调控AgNPs的尺寸。随着NH3·H2O含量的增加,AgNPs的尺寸逐渐减小。最后,为了研究上述AgNPs/HPS复合材料的催化能力,我们进一步研究了该多孔复合材料对对硝基酚的催化还原效果。研究发现,AgNPs/HPS纳米复合材料可在30 s内将对硝基酚催化还原成对氨基酚,其优异的催化活性可能是由于HPS较高的比表面积以及相互连通的大孔结构对AgNPs/HPS的催化性能产生了积极的影响。此外,由于AgNPs/HPS纳米复合材料独特的自支撑结构使其同时表现出优异的回收利用性。
其他文献
本文针对换流变阀侧套管含油升高座穿入阀厅的结构特点,阐述了阀侧套管含油升高座穿入阀厅的换流变火灾隐患源和火灾发展特点,分析了阀侧套管含油升高座穿入阀厅的火灾风险,
目前我国中小企业在运用融资方式过程还存在较多问题,如中小企业出现严重拖欠租金的现象;较小的租赁业务规模;不知何为融资租赁,不分析自身发展状况就盲目跟风等。因此,使融
随着分子生物学和生物信息学的快速发展、学科交叉研究的深入,大量植物花色相关基因被报道,同时油菜基因组测序工作的完成,为油菜分子辅助育种提供了重要支撑。目前,对油菜花
<正>目前的参数化建模有很多方法,本文主要介绍在SolidWorks环境下使用Visual Basic语言进行二次开发,用程序实现基于几何约束的参数化建模方法。一、引言SolidWorks是在Wind
教师回应是幼儿园集体教学的重要组成部分,也是师幼互动的重要方式之一,因此受到众多研究者的关注。对话理论对于提高幼儿园集体教学中教师回应的质量有很大的指导意义,基于
我国经济新常态背景下,招商引资依然是拉动地方经济快速发展的有效手段并深得各地政府的高度重视。但是新常态下的招商引资必须更加注重招商质量、更加注重投资环境优化,更加
目的:研究胆红素对博莱霉素致大鼠肺纤维化的干预作用。寻找治疗肺间质纤维化的新途径。方法:将雌性Wistar大鼠75只,随机分为模型组、对照组、胆红素干预组,每组25只。模型组及胆
视野(Horizon)是指从一个特殊有利的角度把一切尽收眼底的视觉范围。看风景,观地貌,论作战,我们都注重视野;对于历史,我们也会选择特定的角度来观照与叙述。刘恒是一个不断把
量子纠缠是量子物理非常显著的特征之一。量子纠缠是量子信息学中重要的基本资源,并且还能验证量子力学的基本问题。量子纠缠在量子信息学中的两大领域——量子计算和量子通
在移动互联技术飞速发展的当下,在线学习逐渐成为现代学习的主要方式。学生借助网上建立的教育平台进行在线学习,这种新型的学习方式能够将学习时间碎片化、学习地点移动化,