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金属纳米粒子具有特殊的电子结构和显著的小尺寸效应,在不同的应用领域例如电、磁、光及催化方面具有广阔的应用前景。由于金属纳米颗粒比表面积大、表面能高,颗粒容易团聚和长大,从而在使用中逐渐丧失纳米颗粒自身的特异性。在催化领域中,如何实现金属纳米颗粒的粒径可控并进一步建立颗粒的稳定机制,从而得到具有高稳定性的高效催化剂已经成为纳米催化剂制备与应用的一个重要课题。本文是以金属Pd纳米粒子的制备和稳定为研究对象,采用两种不同的方式,分别得到了两种高稳定性的高效催化剂,并探讨了其在具体催化体系中的应用。相关内容包括:(1)利用甲硫氨酸腐蚀NaBH4还原形成的不规则的Pd纳米颗粒,得到了粒径均一的纳米簇,然后用溶胶-凝胶法将纳米簇包裹在二氧化硅内,极大地提高了纳米簇的稳定性,同时还保持了金属Pd纳米簇的高活性。得到Pd粒径为1.4nm的Pd@SiO2材料催化Suzuki偶联,在反应5min时的TOF高达98.01min-1,循环使用5次后催化活性没有明显降低。此外,还采用X射线多晶衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和N2物理吸附(BET)等分析手段对其结构和形貌进行了分析表征,并讨论了不同腐蚀时间、溶剂、甲硫氨酸的量、还原剂的种类等因素对制备出材料形貌的影响。(2)首先制备具有均一孔道结构的介孔二氧化硅分子筛MCM-41,再利用介孔孔道内存留的表面活性剂与金属离子之间的络合作用,将在溶液中金属钯离子原位的引入到孔道中,热处理后实现了金属Pd颗粒在孔道内的分散与稳定。并用Pd/MCM-41作催化剂催化Suzuki偶联,反应5min时的TOF高达98.25min-1,循环使用5次后催化性能没有明显下降。采用X射线多晶衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FUR)、透射电镜(TEM)和N2物理吸附(BET)等分析手段对其结构和形貌进行了分析表征,并讨论了不同前驱体、表面活性剂浓度、溶液pH值、焙烧情况等因素对制备出材料形貌的影响。