金属有机骨架材料负载Ag纳米粒子催化剂的制备及催化性能

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金属有机骨架材料(MOFs)是由金属离子作为中心或者无机团簇作为“节点”,与羧酸类等有机多齿配体进行自组装而形成的新型多维并具有孔道结构的有机-无机杂化晶体材料。在报道的多孔材料中,MOFs不仅具有大的比表面积,低的骨架密度和高的孔容,而且还具有合成方法简便、高稳定性和价格低廉等优势,并且已经在气体分离与储存、催化、药物缓释、化学传感和荧光材料等多个领域得到应用。在催化领域,MOFs也同样起到了至关重要的作用,它不仅自身具备多个活性位点,还可以通过引入其它金属活性位点,去制备高性能的催化剂。而金属纳米粒子与MOFs相结合的复合材料也引起了广泛催化工作者的注意与研究。本论文基于高稳定性的MIL-101和UIO-66合成了Ag@UIO-66和Ag@MIL-101两种复合材料,并对其进行了表征和苯乙烯环氧化反应催化的研究。本文分为四个部分。第一部分主要介绍了金属有机骨架材料、金属纳米粒子@MOF的制备及其在催化上的应用,以及本论文的选题意义及进展。第二部分主要介绍了不同负载量Ag@UIO-66复合材料的制备方法和催化苯乙烯环氧化反应的性能。Ag@UIO-66复合材料的制备主要采用溶液浸渍法将Ag纳米粒子均匀负载在UIO-66上。利用X-射线粉末衍射、红外光谱、透射电子显微镜、电感耦合等离子体发射光谱等一系列表征,对Ag@UIO-66复合材料进行了结构性质分析。第三部分主要介绍了不同负载量Ag@MIL-101复合材料的制备方法和催化苯乙烯环氧化反应的性能。其制备同样采用溶液浸渍法。并且对制备的催化剂进行了包括X-射线粉末衍射、红外光谱、透射电子显微镜、电感耦合等离子体发射光谱等等一系列表征,对催化剂的结构进行了分析。第四部分是结论部分,主要对第二部分和第三部分介绍的两种复合材料Ag@UIO-66、Ag@MIL-101的合成方法及性质进行了总结。两种不同的复合材料对苯乙烯均具有很好的催化效果和较高的选择性,而且在多次循环以后仍有很好的稳定性,也证明了两种复合材料在日后的工业催化生产方面具有一定的应用价值。
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