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与传统单一材料相比,具有特殊结构的纳米复合材料在催化领域往往表现出更优异的性能。核壳型纳米复合材料将外壳与内核两种材料的优势相结合,内核能提供多而分散的活性负载点,外壳可以防止内核团聚和起到保护活性位的作用,当核壳结构存在空腔时,还能汇集反应物,促进反应的进行。本文以核壳型材料的制备为主线,制备出一种无空腔和两种有空腔的核壳型纳米复合材料,通过催化反应来考察材料的性能,并研究核壳型材料的优势和应用前景。1.通过自组装法制备得到ZIF-67和Zn-BTC金属有机框架,将二者按一定质量混合得到Zn-BTC@ZIF-67聚集体,经高温转化得到CNF@CoOx-N-C材料。通过多种表征手段研究材料的形貌和物化性质。通过催化4-硝基苯酚来考察材料的活性。实验结果表明:成功制备出钴和氮共掺杂的核壳型CNF@CoOx-N-C材料,并且钴以纳米颗粒的形式存在于材料中。该材料还原4-硝基苯酚比速率常数为6.88 s-1·g-1,远大于非核壳结构Co-N-C的0.88 s-1·g-1和不掺杂钴CNF@ZnOx-N-C的1.26 s-1·g-1。磁性特点使材料具备良好可回收性。2.通过包覆和原位生长刻蚀相结合的方法,制备出1,6-己二胺修饰,负载金属Ru的球形Fe3O4为内核,PMO为外壳的Fe3O4-NH-Ru@void@PMO材料。通过透射电镜、红外等表征研究材料的物化性质,以催化乙酰丙酸制γ-戊内酯的反应来研究其催化性能。结果表明:1,6-己二胺修饰不仅可以将Ru固定在内核上,还能保护Fe3O4的球形结构不被破坏;该材料在催化乙酰丙酸到γ-戊内酯的反应中,乙酰丙酸的转化率达到99%,γ-戊内酯收率达到98%,且磁性内核的存在使该材料具备良好的可回收性。3.通过Stober法合成SiO2微球,引入8-羟基喹啉修饰的壳聚糖形成包覆结构,然后经过高温焙烧,HF刻蚀,氯磺酸磺化,得到功能化的空心碳球,最后,通过三氯化钌溶液浸渍,H2还原得到Ru@C-SOL3H材料。通过催化纤维素制异山梨醇反应来考察材料的性能。实验结果表明:成功制备出金属-酸双功能性核壳结构催化材料,且当碳源CTS-HQ加入延迟时间为12 h,得到的Ru@C-SO3H材料具有最佳的催化活性,其中纤维素转化率为100%,目标产物异山梨醇收率达39.5%。