【摘 要】
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贵金属纳米粒子在氢化、脱氢和氧化等反应中表现出优异的催化活性。然而,当粒子的粒径减小到纳米尺寸时,其往往面临两个缺点:(1)表面能增加,彼此之间容易聚集,导致催化活性下降
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贵金属纳米粒子在氢化、脱氢和氧化等反应中表现出优异的催化活性。然而,当粒子的粒径减小到纳米尺寸时,其往往面临两个缺点:(1)表面能增加,彼此之间容易聚集,导致催化活性下降,甚至失活;(2)分离困难,既限制了循环利用,又容易对反应体系造成二次污染。将金属纳米粒子锚定在具有磁性的载体上是解决以上问题行之有效的方法。基于以上,我们开展了以下两个研究:(1)采用模板合成法,构建Fe3O4@聚吡咯(PPy)中空胶囊结构,运用原位还原技术构筑Fe3O4@PPy/Pd复合物,并对其形貌与结构进行了详细表征。考察了材料的磁学性能,同时研究了其对硼氢化钠还原4-硝基苯酚(4-NP)反应的催化性能。结果表明,中空胶囊结构具有更高的比表面积,更大的孔隙率和较低的密度,随着Pd负载量增加,材料的催化性能增强。磁性中空胶囊型载体,不仅提高了贵金属纳米的负载量,而且解决了材料分离困难的问题。该方法为磁性中空胶囊型催化剂的构筑提供了坚定的实验基础。(2)以吡咯为还原剂,通过“一步法”构筑核壳结构的Fe3O4/Pd@PPy复合物,考察了材料的形貌与结构,并研究了其对硼氢化钠还原4-NP反应的催化活性和稳定性。结果表明,该复合物具有良好的磁分离性能,PPy的引入增强了材料的稳定性,提高了Pd纳米粒子的分散度。与Fe3O4/Pd复合物相比,Fe3O4/Pd@PPy具有更好的稳定性和循环利用性。该方法为一步构筑磁性贵金属纳米催化剂提供了新途径。
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