SCHIFF碱辅助法制备铜基纳米催化剂及其催化性能的研究

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在非离子型表面活性剂P123存在下,基于硅烷偶联剂(DL-602)-水杨醛Schiff碱的改性作用,采用水解共缩聚法,制备了二氧化硅负载的氧化铜-氧化镍纳米粒子催化剂;在非离子型表面活性剂Tween-80存在下,基于聚醚胺-水杨醛Schiff碱的改性作用,采用浸渍法,制备了气相二氧化硅负载的氧化铜-银纳米粒子催化剂;在非离子型表面活性剂Span-60的存在下,基于硅烷偶联剂(DL-602)-水杨醛Schiff碱的改性作用,采用水解共缩聚法,制备了二氧化钛负载的氧化铜纳米粒子催化剂。采用红外光谱分析仪(FTIR)、广角X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和比表面分析仪(BET)对制得的样品进行了表征。并考察了二氧化硅负载的氧化铜-氧化镍纳米粒子催化剂和气相二氧化硅负载的CuO-Ag复合纳米粒子催化剂对过氧化氢分解反应的催化活性。考察了二氧化钛负载的氧化铜纳米催化剂对CO氧化反应的催化活性,结果如下:  1.通过改变Cu/Ni摩尔比和煅烧温度,可以调控CuO-NiO纳米催化剂的结构形态,进而可以调控其催化活性。含单活性组分Cu或Ni的催化剂催化活性较低,而同时含活性组分Cu和Ni时,由于Cu和Ni之间存在协同作用,催化活性明显提高。Cu/Ni摩尔比一定时,随着煅烧温度的升高,样品催化活性降低。  2.制备了活性高且稳定性好的CuO-Ag/气相SiO2复合纳米催化剂。通过改变Cu/Ag摩尔比和煅烧温度,可以调控CuO-Ag纳米催化剂的结构形态,进而可以调控其催化活性。催化剂的催化活性随着银含量的增加逐渐增大,当煅烧温度为873K,Cu/Ag摩尔比为CA0.5时,催化剂具有较高的催化活性;且催化剂的催化活性随反应温度的升高逐渐增大。  3.通过改变功能单体(DL-602)用量和煅烧温度,可以调控TiO2载体以及CuO纳米粒子的形态和结构,从而可以调控CuO/TiO2纳米粒子催化剂的活性。当功能单体用量为18%,煅烧温度为873 K时,催化剂催化CO氧化反应的活性最高,CO转化率几乎达到100%。
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