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氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和丰富的官能团。氧化石墨烯纳米片表面很容易进行化学修饰键合有机官能团而改变其性质。本文采用Hummers法制备氧化石墨烯,将制备的氧化石墨烯通过磺化反应制备出具有酸催化活性的磺化石墨烯固体酸催化剂,采用FT-IR、SEM和XPS等测试技术对其组成与结构进行表征。以制备的磺化石墨烯作为固体酸催化剂用于地沟油和甲醇反应制备生物柴油。通过GC-MS对反应产物组分分析及热值、黏度、酸值等指标测定,证实本实验制备的磺化石墨烯具有良好的酸催化性能。 相似文献
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针对纳米催化剂在有机染料氧化降解反应中存在的问题,开发高效纳米Fe基催化剂成为当前研究的重点。基于"创新纳米结构调变催化功能"的新策略,利用类水滑石层板金属离子和层间阴离子与氧化石墨烯(GO)表面官能团之间的静电作用,采用水热法制备氧化石墨烯复合类水滑石Fe-LDH@GO纳米催化剂。利用XRD、N_2吸附-脱附和TEM对催化剂的形貌、尺寸、孔道及FeO_x粒子尺寸等物化性质进行表征,发现氧化石墨烯的引入不改变水滑石纳米片结构和形貌,但能够增加催化剂的比表面积,有效锚定FeO_x纳米粒子,使其粒径减小并均匀分散在载体表面,提供更多的有效活性位点。XPS结果表明,催化剂表面存在的Fe^(2+)是芬顿反应的活性中心,氧化石墨烯的引入提高含氧官能团数量,使其在RhB降解反应中表现出优异的催化活性,反应14 min时,RhB转化率100%。 相似文献
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与机械拉伸等传统的纤维制备方法相比,静电纺丝技术具有操作便利、成本低、生产效率高等优点,是一种更简单、经济的纤维成型技术,被广泛应用于燃料电池、金属-空气电池、水电解装置等领域的电催化过程中。本文首先介绍了静电纺丝的工作原理、工艺影响因素及电纺技术的发展现状;之后主要介绍了静电纺丝在制备催化剂及催化载体材料上的研究进展,包括:①在碱性的电化学反应中,通过静电纺丝制备的过渡金属氧化物及金属-碳复合纤维显示出优异的电催化性能和可观的经济效益;②在水分解反应中,电纺Ir基催化剂具有均匀的一维纳米结构、极高的比表面积和良好的分散性,表现出了优异的催化活性;③在酸性的氧还原和析氧反应中,电纺氧化锡锑(ATO)载体具有优异的导电性,不仅可为催化剂提供良好的电子转移结构及催化活性位点,还能起到一定的结构保护作用,提高了催化活性和稳定性。本文总结了以静电纺丝方法制备催化剂或催化载体材料的优缺点,并发现电纺一维纳米催化剂具有出色的纤维形貌、理想的比表面积及较低的传质阻力,可有效弥补传统金属催化剂颗粒易团聚、活性低等缺点。最后,为进一步提高电纺催化剂的析氧催化性能以及实现电纺纤维排列结构的可控性,对静电纺丝技术的发展提出了几点建议和展望。 相似文献
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金属和沸石分子筛是两种广泛应用于氧化还原和酸催化反应的重要催化剂,然而,金属纳米颗粒的团聚和烧结效应通常会导致反应过程中催化性能的损失。而具有均一孔道、结构多样性以及比表面积大等优点的沸石分子筛由于缺乏金属活性位极大地限制了其在催化反应中的活性和应用范围,因此,在沸石内部封装具有催化活性的金属纳米颗粒具有重要意义。综述重点介绍了近年来沸石封装金属纳米颗粒(金属@沸石)催化剂的研究进展,通过使用带有有机基团的稳定剂或晶种法等封装金属或金属氧化物的方法,有效地结合了金属颗粒的高活性以及分子筛载体的高选择性,提高反应活性的同时体现了金属-酸位点的协同催化性、选择性、抗浸出性和抗烧结性等优异性能,这些优势使得此类催化剂具有良好的工业应用前景。 相似文献
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二维纳米材料因其相对较大的比表面积,在电化学催化中会暴露出更多的活性位点,所以受到越来越多研究者的青睐。本文采用熔融盐法,将一种三维的正多面体金属有机框架材料转变成一种二维的氮掺杂碳纳米片。通过一系列的表征,证明该材料对氧还原反应具有极其优异的催化性能,甚至更优于商业上昂贵的Pt/C催化剂。 相似文献
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以三聚氰胺和氯化铵为前驱体通过热共聚合法制备出多孔g-C3N4纳米片,原位聚合法制备出一维纳米纤维PANI与多孔g-C3N4纳米片(PANI/g-C3N4)复合材料。一维纳米纤维PANI具有优异电荷传输性能和良好的可见光响应,可以弥补g-C3N4光生电子对快速复合和可见光响应不足的缺点。多孔g-C3N4纳米片可以提供更多反应活性位点,同时还可以缩短光生电荷从材料内部到表面的传输距离,抑制光生载流子复合,从而提高材料光催化活性。5PANI/g-C3N4在180 min罗丹明B去除率达83%,经过3次循环后,对罗丹明B去除率仍保持83%,显现出优异光催化活性和稳定性。 相似文献
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类Fenton反应是降解水中有机污染物的有效方法之一,开发高效的非均相催化剂至关重要。通过硬模板法制备了Fe掺杂的具有有序介孔结构的FeCeOx材料,以此为载体通过浸渍法负载Cu和Co后,构建了具有多金属活性位点的催化剂。催化剂在亚甲基蓝降解反应中表现出优异的催化性能,在45 min内可将亚甲基蓝完全降解,且具有良好的循环使用性能,使用5次后亚甲基蓝降解率仍达到93.3%。催化剂的介孔结构有利于吸附亚甲基蓝,暴露更多的活性位点,多金属之间的协同作用促进了催化剂上的电子转移,从而提高H2O2的活化效率和促进·OH的产生。 相似文献
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尖晶石纳米催化剂应用于烯丙醇多相氧化制烯丙醛或烯丙酮 总被引:2,自引:0,他引:2
使用共沉淀法通过Ru对MeFe2O4的同晶取供制备了纳米级MnFe1.95Ru0.05O4催化剂。在通过过渡金属进一步改性该催化剂的过程中,发现MnFe1.95Ru0.05O4的催化剂性能优异于文献报道的其他多相醇氧化催化剂,XRD测试表明该催化剂仍保持尖晶石结构。该纳米催化剂能有效地将不同烯丙醇类氧化成烯丙醛类或烯丙酮类,与文献报道的其他多相氧化催化体系相比,该催化剂具有更高的活性转换数。借助于EXAFS等表征结果和1-辛醇与4-辛醇的竞争反应,判断出单核的Ru类反应的活性中心,EXAFS的表征同时表明由于Cu的添加而产生的Ru=0能加快反应速率。作者在此基础上提出反应机理,认为Ru在反应过程中形成醇化物,再经过β消除反应生成相应的醛或酮。 相似文献
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利用水热法分别以氢氧化钠和十六烷基三甲基溴化铵为形貌引导剂制备出BiOBr纳米片和BiOBr微球,通过水热沉积法将CdS纳米颗粒负载在BiOBr表面。采用SEM、XRD和UV-vis DRS分别对催化剂样品形貌、结构及能带结构进行了表征。可见光作用下在环己醇中光催化还原CO2对样品的活性进行了评价,结果表明,主要产物为甲酸环己酯(CF)和环己酮(CH),微球结构CdS/BiOBr复合物的催化活性高于片状结构复合物,且重复使用4次后,催化剂的活性没有明显下降。本研究为设计高效转化CO2的催化剂和反应体系提供了新思路。 相似文献
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量子点由于高表面能而易于团聚,影响其使用价值。通常需要对量子点进行表面修饰,以提高材料的光电稳定性。首先通过化学键合法在水溶性CdSe/CdS量子点表面引入4,4-偶氮双(4-氰基戊酸)(ACVA),制备一种新型量子点引发剂CdSe/CdS-azo,然后引发单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)聚合,成功制备出一种新型水溶性纳米复合材料CdSe/CdS-PVP。光学测试结果表明CdSe/CdS-PVP在多种溶剂中具有稳定而优异的发光性能。因此,该水溶性纳米复合材料CdSe/CdS-PVP有望作为生物荧光探针和示踪材料。 相似文献
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《精细化工原料及中间体》2019,(1)
<正>近日,中国科学技术大学的科研人员合作研制出一种高性能低成本的新型三元纳米片电催化剂,展现出工业级的优异电解水制氢潜能。科研人员采用电化学沉积和固相磷化两步反应,设计并成功制备了镍掺杂的磷化钴三元纳米片电催化剂,在中性条件下同时展现出优异的水还原和氧化电催化活性和稳定性。实验人员将这种三元材料作为中性水全分解电解池的阴极和阳极,发现其性能优于以商业贵金属材料作为电极制备的电解池,展现出工业级电解水制氢的潜能。这项工作为发展廉价三元过渡金属磷化物作为电极,用于中性水电解制氢提 相似文献
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电解水制氢技术作为当下最有效的制氢技术之一,低成本、高性能的电催化剂是提高电解水效率的理想选择。本文采用了一步电沉积法在泡沫镍上制备镍、铁、锰三元纳米片(NiFeMn)作为析氧反应(OER)电催化剂。当电流密度为20mA·cm-2时,过电位达到297mV,Tafel斜率达到了143.2mV·dec-1,经过了12小时的I-T测试后,其电流密度为86mV·cm-2,表明该材料具有较好的稳定性和活性。NiFeMn纳米片良好的OER性能可能是由于其高的电化学活性表面积,为OER反应提供了更多的活性位点。 相似文献