基于SMSI负载型金属硅化物合成及选择加氢性能

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zengqz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
过渡金属硅化物由于其特殊的物理和化学性能,被广泛应用于高温涂层、磁性材料、热电材料、微电子材料等领域,其纳米材料更是在涉氢反应和光电催化等领域有着广阔的应用前景。传统的制备方法无法满足过渡金属硅化物纳米材料的制备,限制了其作为催化材料的研究和应用。因此,寻找一类通用且简单可控的制备技术对推进过渡金属硅化物纳米材料在催化领域的应用具有重要的意义。基于以上目的,本论文开发了一种基于金属-载体强相互作用的合成策略,分别以有机金属聚合物热解法和高温还原法成功制备了负载型的Ni2Si/SiCN和Pt2Si/SiO2纳米催化材料,并考察了其在硝基苯-苯甲醛还原偶联反应和蒽选择加氢反应中的选择加氢性能,主要研究内容和结果如下:采用乙酰丙酮镍对聚硅氮烷进行修饰改性,在还原气氛下,高温使Ni金属颗粒与SiCN载体之间产生了一种强相互作用,使催化剂的活性组分逐渐由单质Ni转变为Ni2Si。该方法具有操作简单安全,可在分子水平上简易精确地调变产物的化学计量比的优点。在以硝基苯和苯甲醛为原料“一锅法”制备亚胺和二级胺的反应中,Ni2Si/SiCN催化剂由于Ni2Si中电负性的Si原子与苯甲醛C=O键中的O原子之间存在排斥力,从而抑制了苯甲醛加氢生成苯甲醇,高选择性(≈92%)的生成芳香亚胺和二级胺,而金属Ni基催化剂则催化大量苯甲醛加氢生成苯甲醇,改变了反应路径。此外,在一锅还原偶联反应中,Ni2Si/SiCN催化剂不仅可高效催化硝基苯转化(转化率>99%),还可催化多种芳香醛和硝基芳烃的还原偶联反应,并表现出优异的稳定性。该研究工作为涉及芳香醛和硝基芳烃的还原偶联反应中催化剂的设计提供了一种新的研究思路。以强静电吸附法制备SiO2负载的单层Pt盐热解前体,在800 oC-15 h高温还原条件下,金属Pt与非还原性载体SiO2间产生了一种强相互作用,在该作用下非还原性载体SiO2被部分还原,还原出的Si原子进入到金属Pt的晶格中形成了相应的金属间化合物Pt2Si,Pt2Si在还原30 h时发生了部分Si原子的流失。经表征分析,金属纳米颗粒均匀分布在载体SiO2上,平均粒径为2.34 nm。同时,Pt2Si/SiO2催化剂可在250 o C、5 MPa条件下实现蒽的完全转化,并以88%的高选择性生成对称八氢蒽,Pt2Si/SiO2催化剂由于其优异的选择性和稳定性有望开启过渡金属硅化物在多环芳烃选择加氢反应中的广泛应用。
其他文献
杂豆是人类膳食营养的重要组成部分。流行病学研究表明全杂豆食品到达大肠后,可有效增加肠道菌群丙酸和丁酸的代谢产量,增加肠道有益菌数量,降低肥胖症、炎症性肠病、结肠癌
正交表和覆盖阵列是组合设计中重要的研究课题之一,它们在计算机科学和密码学等方面有重要的应用.尤其是在软件开发和测试中,能够解决固定强度的交互测试问题,但在一些复杂的
光学表面中心偏差是光学镜片加工和系统装配工艺中的常见误差之一,中心偏差的大小直接影响光学镜头成像质量的优劣,因此镜片中心偏差检测与系统定心装配是高精度光学镜头制造
近年来,有机钙钛矿太阳能电池得到了飞速发展,其光电效率已经达到了25.2%,成为了太阳能电池商业化发展的有利竞争者。在已报道的空穴传输材料中,2,2’,7,7’-四基(N,N’-双(对
溜井是矿山生产中矿岩运输的重要装置,在使用过程中常出现变形、失稳和垮塌等严重问题,给矿山企业造成巨大的经济损失。为保证矿山溜井能够连续、稳定的投入生产使用,研究溜
锂离子二次电池作为高效可移动电化学储能器件广泛地应用在各个领域,极大的促进了社会的发展。传统锂离子电池的技术已经十分成熟,然而其有限的储能性能、电极材料资源限度以
微纳机电系统((Micro/Nano-electromechanical System,MEMS/NEMS)的核心部件——微纳谐振器有着高灵敏度、高品质因数、高谐振频率等多种优越的性能。原子力显微镜(Atomic Fo
聚合物太阳能电池因具质量轻、制备工艺简单、可通过溶液加工成柔性大面积器件等优点,受到了科学家的广泛关注。本论文系统综述了基于喹喔啉聚合物给体材料的研究进展。针对
小型全封闭制冷压缩机是制冷系统的核心部件,如何提高压缩机的性能,一直是制冷领域的市场需求和研究热点。阀片是压缩机循环工作的关键构件,其性能状况直接影响压缩机的运行
本文主要利用极值原理分别研究了两种微分热方程的Harnack不等式(梯度估计).本文的结构安排如下:第一章,我们首先简单介绍关于热方程的梯度估计的研究背景和发展现状,以及本