含铜、银、钯纳米颗粒复合催化剂制备及对硝基化合物催化还原性能研究

发布时间：2024-02-01 07:13

　　随着绿水青山理念的提出,工业绿色发展、工业废水的有效治理也受到科学界的重大关注,如何研究出高效、绿色、健康的催化剂、降解剂、吸附剂已经成为发展道路上的关键问题。金属纳米颗粒容易制备、原料易得,作为催化剂有很大的优势,已经成为目前环境、化学和材料等多学科领域的研究重点。但是纯粹的金属纳米颗粒在实际催化研究中不容易回收,颗粒分散性极高,会造成水体二次污染。本文主要合成了两类金属纳米颗粒的复合物,一种是以碳材料为模板基的金属Cu复合材料,另一种是以水凝胶为基底的金属Ag、Pd复合材料,针对两种材料作为催化剂还原污水中的硝基类化合物,并对实验结果进行讨论。碳纳米管的机械性能好,比表面积大,可以增加复合催化剂之间的稳定性和结合能力,选择功能化碳纳米管作为铜金属纳米颗粒的载体结构,与CuCl、CuCl₂进行复合物的制备。探究共沉淀法和水热法所形成的铜金属纳米颗粒与碳纳米管复合物的不同,以及形成时间对催化还原对硝基苯酚(4-NP)的影响。实验结果发现金属Cu纳米颗粒和碳纳米管的复合物不仅有高效、快速的催化效果,而且复合催化剂的稳定性高。为了对比不同基底材料对金属纳米颗粒的负载度...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 水污染现状简介
        1.1.2 污水处理技术及研究进展
        1.1.3 对硝基苯酚的特点及危害
    1.2 金属纳米复合材料概述
    1.3 水凝胶材料概述
    1.4 论文的研究目标及思路
第2章 实验材料方法
    2.1 引言
    2.2 实验方法简介
        2.2.1 共沉淀法
        2.2.2 水热法
        2.2.3 原位还原法
    2.3 研究材料简介
        2.3.1 碳纳米管性质及其应用
        2.3.2 聚乙烯亚胺性质及其应用
    2.4 实验仪器
    2.5 实验分析方法
        2.5.1 场发射扫描电子显微镜测试
        2.5.2 X射线衍射表征
        2.5.3 透射电子显微镜测试
        2.5.4 傅里叶变换红外光谱测试
        2.5.5 拉曼光谱测试
第3章 CNT-Cu₂O和CNT-Cu复合催化剂的制备与催化性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 碳纳米管的功能化预处理实验
        3.2.3 CNT-Cu₂O复合催化剂合成实验
        3.2.4 CNT-Cu复合催化剂合成实验
        3.2.5 CNT-Cu₂O复合催化剂的催化实验
        3.2.6 CNT-Cu复合催化剂的催化实验
    3.3 分析与表征
        3.3.1 功能化碳纳米管的表征分析
        3.3.2 CNT-Cu₂O复合催化剂形貌表征
        3.3.3 CNT-Cu₂O复合催化剂光谱表征
        3.3.4 CNT-Cu复合催化剂形貌表征
        3.3.5 CNT-Cu复合催化剂光谱表征
    3.4 CNT-Cu₂O和CNT-Cu催化性能研究
        3.4.1 催化实验分析方法
        3.4.2 催化实验结果分析
    3.5 本章小结
第4章 PEI-Ag和PAI-Pd复合催化剂的制备与催化性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试验药品
        4.2.2 PEI水凝胶制备
        4.2.3 PEI水凝胶与金属Ag/Pd的复合物制备
    4.3 分析与表征
        4.3.1 PEI水凝胶表征分析
        4.3.2 PEI-Ag和PEI-Pd金属纳米复合水凝胶形貌表征
        4.3.3 PEI-Ag和PEI-Pd金属纳米复合水凝胶光谱表征
        4.3.4 PEI-Ag和PEI-Pd金属纳米复合水凝胶BET表征
    4.4 PEI-Ag和PEI-Pd金属纳米复合水凝胶催化性能研究
        4.4.1 催化实验分析方法
        4.4.2 催化试验结果分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3891759