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负载型贵金属纳米催化剂由于具有良好的反应活性和化学稳定性,在催化反应领域得到了广泛的应用,比如硝基化合物的还原、醇类的选择性氧化、不饱和烃类的选择性加氢和CO的低温氧化等。然而,该催化剂的催化性能与载体的性质紧密相关,因此选择合适的载体以获得优异的催化性能是关键所在。近些年来,以金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks,缩写为MOFs)为前驱体衍生的金属氧化物拥有丰富的孔道结构和高的比表面积,其作为载体对于反应物的扩散、吸附和活化等一系列过程都是有利的,因此在催化反应中表现出优异的催化性能。此外,具有不同形貌和结构的催化剂展现出的催化性能也是极大不同的。本论文采用了两种合成方法制备了形貌和结构不同的MOFs,然后在空气中进行焙烧处理,得到热分解衍生的多孔金属氧化物,再进行贵金属(Pt、Au)纳米粒子的负载,其中伴随着一定的修饰或结构设计,从而制备出基于MOFs衍生物的负载型贵金属纳米催化剂。具体内容如下:1、通过几个有效的合成步骤制备了由MIL-125(Ti)衍生的具有圆盘状的Pt/CeO2-p-TiO2催化剂。使用XRD、TG、BET、SEM、TEM、EDX和XPS等手段对催化剂的形貌和结构进行了表征分析,并且以4-NP的还原反应对催化剂的催化性能进行了评价,具体探讨了四种焙烧温度(室温、300 oC、550 oC、700 oC)的处理对催化剂的催化性能的影响。实验结果发现在550 oC下焙烧的Pt/CeO2-p-TiO2催化剂表现出最高的催化活性,其速率常数为0.9047 min-1,且在六次循环实验后转化率为94%,展现出良好的可重复使用性和稳定性。最后,基于一系列的表征结果和相关的理论分析,初步提出了一种可能的还原反应机理。2、通过由一步软模板法制备的原位生长的ZIF-67中空球衍生出具有核-壳结构的mSiO2/Au/Co3O4-HS催化剂。通过SEM、TEM、EDX、XPS、XRD和BET等手段对催化剂的形貌和结构进行了表征分析,并且以苯甲醇的液相氧化反应对催化剂的催化性能进行了评价,具体探讨了催化剂用量、氧气流量、反应温度和反应时间四个反应条件对催化剂的催化性能的影响。实验结果发现最佳反应条件优化为催化剂用量40 mg,氧气流量50 mL/min,反应温度140 oC和反应时间5h。且在最佳反应条件下,实现了苯甲醇55%的转化率和苯甲醛84%的选择性,同时在五次循环实验中表现出良好的可重复使用性和稳定性,这都归因于核-壳结构导致Au NPs的封装和多个活性反应界面的提供。最后,基于底物-苯甲醇去质子化形成的前驱体物种,初步提出了在mSiO2/Au/Co3O4-HS催化剂上将苯甲醇液相氧化成苯甲醛的合理反应机理,从而研究结构与催化性能之间的关系。