【摘 要】
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金属/碳复合材料是一种新型的复合材料,其具有成本低廉、高催化活性、稳定性强和催化寿命长等特点,是替代贵金属催化剂的选择之一。金属/碳复合材料是将过渡金属与碳相结合,
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金属/碳复合材料是一种新型的复合材料,其具有成本低廉、高催化活性、稳定性强和催化寿命长等特点,是替代贵金属催化剂的选择之一。金属/碳复合材料是将过渡金属与碳相结合,使过渡金属在碳层的保护下,在发挥其高催化性能的同时,保持其在如强酸、强碱、高超电势和高温等严苛条件下的稳定性,延长催化寿命。金属/碳复合材料采用N掺杂有助于金属与碳层之间的结合的同时,也可以增强过渡金属核心的电子转移,调节金属/碳复合材料的催化性能。本文的主要研究成果如下:本文设计并合成了 4类以过渡金属(Fe、Co、Ni)为核心的配体导向的金属/碳复合材料。选用以PVA为金属载体的固溶胶,以及苯乙烯基吡啶类、二吡咯类、三嗪环类有机金属配合物为牺牲模板,经过600℃高温煅烧,制备得到了金属负载量在0.7 wt%～16 wt%的14种金属位点分散均匀的配体导向的金属/碳复合材料。BET显示所制备的金属/碳复合材料具有较高的比表面积,在100 m2～340m2之间。这些结果表明,本文成功制得了配体导向的金属/碳复合材料。本文新合成了5种二吡咯金属配合物,得到了单晶结构数据,测定了其吸收光谱,并采用DFT的方法对这些结构进行了理论模拟。本文以有机配体为导向,制备了一系列以过渡金属为核心的金属/碳复合材料,为新型金属/碳复合材料的设计以及制备提供了可借鉴的设计思路。同时本文合成了 5种新型的二吡咯类有机金属配合物,为类金属卟啉类化合物提供了新的研究思路。
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