基于石墨炔和二氮杂石墨炔的金属/基底型催化剂的制备及性能研究

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石墨炔凭借独特的sp和sp~2杂化碳原子连接构成的平面网络状结构,具备了高度共轭的骨架结构,均匀分布的孔隙和可以调节的电子状态。基于此,石墨炔自理论预测至成功合成以来,吸引了科学界广泛的关注。研究人员希望从合成、结构和理论计算等各方面,充分利用其电子、光学和机械性质。其中,将石墨炔及其衍生材料与金属结合制备复合催化剂的研究较为深入,因为在石墨炔上负载金属后得到的复合材料具有一些有利的性质。尤其是催化方面,研究程度已经相当深入,取得了很多重要的进展。基于以上现实情况,本论文探究了石墨炔的氮掺杂和负载金属的催化问题,主要包括以下内容:第一章:简述了以碳纳米管为例的碳材料研究近况;详细介绍了氮掺杂碳材料的应用研究现状;提出本论文的研究内容。第二章:在石墨炔表面用微波辐射的方法负载铂纳米颗粒制备催化剂,并将其应用到醛、酮的催化加氢反应中,研究催化剂的作用机制。第三章:设计合成特定两个氮掺杂的含氮石墨炔,并用微波辐射的方法负载钯纳米颗粒制备催化剂,并将其应用到对硝基苯酚的还原反应中,研究催化剂的作用机制。第四章:在铜线圈上生长氮杂石墨炔负载铜纳米颗粒,并设计合理的溶剂、催化剂体系,催化邻氯甲苯的碱性水解,研究催化剂的作用机制。
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