论文部分内容阅读
核壳型Metal@m-SiO2纳米催化剂由于其独特的高温稳定性而备受关注，介孔二氧化硅能有效保护金属纳米粒子不被烧结，其中介孔成为反应物和产物自由进出的通道，而且壳核之间的相互作用可能会导致其表现出独特的物理化学性质。 本文通过一种改良的溶胶凝胶法，成功合成出AuPd@m-SiO2核壳纳米催化剂，并将其作为对氯硝基苯催化加氢反应中的催化剂。首先以硼氢化钠作为还原剂，以十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）作为表面活性剂和模板剂在水相中合成TTAB包裹的金钯合金纳米粒子（AuPd），随后在碱性条件下水解正硅酸乙酯（TEOS）以在TTAB包裹的金钯合金纳米粒子核外形成二氧化硅壳，所获得的核壳型纳米颗粒（AuPd@SiO2）由约3nm的金钯合金纳米粒子的核和约18nm的非晶态SiO2的壳组成，壳层厚度可通过控制溶液的pH值和TEOS/Metal的投料来调控，接着将其放入马弗炉中500℃煅烧2小时，以完全煅烧除去壳层中的TTAB表面活性剂，然后再将其300℃氢气还原2小时，最终形成介孔二氧化硅包裹金钯合金纳米粒子（AuPd@m-SiO2）。一系列Au@m-SiO2、Au10Pd@m-SiO2、Au5Pd@m-SiO2、AuPd5@m-SiO2、AuPd10@m-SiO2、Pd@m-SiO2核壳纳米颗粒通过与合成AuPd@m-SiO2相同的制备工艺也被成功合成出来，并具有相似尺寸的核和壳层，唯一改变的是Au-前驱体/Pd-前驱体的比例，但保持金属的总物质的量不变。相关表征结果显示,在介孔二氧化硅的保护下，核壳纳米粒子具有很好高的高温稳定性在高温煅烧和还原过程中，高效气象色谱分析对氯硝基苯催化加氢的反应产物，发现活性与选择性随AuPd合金组分比例的变化而变化，Au/Pd为1的AuPd@m-SiO2催化剂表现出最高的选择性和活性，这些结果表明AuPd合金中Au-Pd之间存在强的相互作用，相比较于其单一组分的催化剂，这种强相互作用下提高了AuPd@m-SiO2的选择性和催化活性。