【摘 要】
:
在本文中,以镍铁双氢氧化物-石墨烯复合材料作为前驱体,通过在惰性气氛下高温热解前驱体的方法制备了一系列镍铁合金纳米复合材料。以镍铁合金为研究对象对所制备镍铁合金纳
论文部分内容阅读
在本文中,以镍铁双氢氧化物-石墨烯复合材料作为前驱体,通过在惰性气氛下高温热解前驱体的方法制备了一系列镍铁合金纳米复合材料。以镍铁合金为研究对象对所制备镍铁合金纳米复合材料催化剂用于氨硼烷水解方面进行了一系列的研究。本文合成了氮掺杂碳包覆的镍铁合金纳米颗粒生长在石墨烯纳米片上结构的催化剂。合成过程是通过多巴胺在碱性条件下自聚合和水热法制备了镍铁双氢氧化物-石墨烯复合材料前驱体。在水热反应的过程中,由于尿素水解使水溶液成为碱性,镍和铁离子在溶液中沉淀。然后通过抽滤、冻干步骤收集,得到了镍铁双氢氧化物-石墨烯复合前驱体。在高温热解过程中石墨烯和多巴胺中的碳作为还原剂将镍铁双氢氧化物-石墨烯复合前驱体还原来制备具有高分散性的镍铁合金纳米颗粒,其中多巴胺在热解过程中形成氮掺杂碳壳。通过调节加入镍盐和铁盐的量制备一系列不同比例的镍铁合金纳米材料,对合成的一系列镍铁合金纳米材料进行相应的表征测试和催化氨硼烷水解性能测试。结果表明在镍催化剂中加入一定量的铁能够有效的提高镍的催化活性,原因是由于铁在镍中的掺杂能优化镍的电子结构。同时当铁含量优化后合成的镍铁合金催化剂对氨硼烷产氢具有较高的活性。基于密度泛函理论(DFT)计算了在掺杂铁形成镍铁合金后对比掺杂前的张力变化。利用DFT计算镍,镍铁合金和铁三种材料在氨硼烷和水分子的吸附和解离能,理论计算表明,镍和铁之间构建的活性界面上镍和铁对氨硼烷分子和水分子活化是产生优异催化性能的关键因素。并且对理论计算进行分析提出了镍铁合金纳米材料催化氨硼烷产氢可能的机理。根据实验数据和理论计算结果可知制备的催化剂的活性较高是镍和铁协同作用的结果。选用高比表面积的石墨烯作为载体,同时多巴胺材料的加入促进了小尺寸镍铁合金纳米颗粒的形成。除此之外,石墨烯载体和含氮碳材料多巴胺的引入进一步提高了镍铁合金纳米颗粒催化氨硼烷水解活性。在镍铁比例一定的条件下,在不加入氧化石墨烯、多巴胺的情况下制备相应的对比材料,同时进行了表征测试以及相应的催化氨硼烷水解活性测试,测试表明氧化石墨烯和多巴胺的同时存在对于镍铁合金催化剂的形貌及活性具有比较大的影响。与不加石墨烯载体材料作为对比,催化活性的提高比较明显,TOF值从4.41 min-1提升至23.25 min-1。并且所得到的催化剂具有磁性,能够通过利用加入外部磁铁的方法使催化剂与反应系统分离,与其它非磁性或磁性较弱的催化剂相比能够更方便地循环使用。该策略为双金属纳米合金的合成提供了新的思路,并显示了其在工业应用中的广阔前景。
其他文献
随着便携式电子设备的快速发展,人们对微电子器件集成化和小型化程度的需求不断提高,基于传统CMOS制程的摩尔定律即将接近极限,量子隧穿效应和高功耗的问题逐渐突显。近年来电子的自旋属性成为了克服这一瓶颈新的发展方向。在自旋电子学这一方兴未艾的学科中,有关自旋流的产生、探测、调控以及以磁绝缘体异质结构为代表的自旋电子器件的研究引发了学者强烈的兴趣。纯自旋流可以在铁磁性绝缘材料中产生,其借助电子的自旋角动
电力工程建设项目的质量关系国计民生,备受重视,许多在建的火电厂建设工程都提出了"创精品工程"的口号。精品工程的检验依据是工程档案。因此,创精品工程就要创精品工程档案
水体和空气污染作为当今社会经济快速发展不可避免带来的严重问题,不仅危害生态环境,还对人类生活及健康造成威胁。半导体光催化技术因其能耗低、环保无污染等优势,被认为是21世纪环境净化领域最具前景的技术之一。传统光催化剂二氧化钛(TiO_2)氧化效率高、无毒无害,已经被广泛研究。但是,TiO_2只能被紫外光激发,太阳能利用率较低。因此,设计和开发具有高活性的可见光响应催化剂势在必行。硫化镉(CdS)和钨
本文主要考虑两类模糊环境下的Bonferroni mean算子在多属性决策中的应用问题,主要内容如下:第一部分结合犹豫模糊集和广义区间梯形模糊集的概念,提出了广义犹豫区间梯形模糊
日益严重的环境污染和快速加剧的能源危机使得寻求清洁无污染的可持续能源迫在眉睫。太阳能绿色环保,取之不尽用之不竭,是最理想的替代能源。光催化技术能有效利用太阳光来实
由于抗生素具有抑菌和杀菌作用,在蜂业养殖中常被非法使用,导致消费者可能长期低剂量摄入抗生素危害健康。因此,本文基于核酸适配体与目标物的特异性识别,分别建立了针对氯霉素(CAP)和四环素(TC)的荧光检测方法,并用于蜂蜜中CAP与TC的检测。论文主要内容如下:第一部分,基于核酸适配体与可调节催化活性的氯化血红素模拟酶检测蜂蜜中CAP。氯化血红素(hemin)单体催化活性高,可以催化过氧化氢(H_2O
土地覆盖反映了地表覆盖情况,人类的一切生产生活活动都建立在这之上,近年来土地覆盖的研究一直是全球环境问题研究的热点。随着我国遥感技术的飞速发展,出现了高分系列等高分辨率卫星,使得实现土地覆盖大尺度的制图与监测成为可能,利用遥感技术获取土地利用/覆盖分类成为一种有效的工具与技术手段。遥感影像获取技术的发展急需遥感信息处理和分类的水平,近年来随着机器学习和深度学习领域的快速发展,越来越多的机器学习算法
随着新一轮产业变革的兴起,全球产业的升级以及全球价值链的深化与重塑,制造业再一次成为了全球关注的焦点,作为各国经济实力的展现。我国虽然作为一个制造大国,但是制造业仍是“大而不强”,与制造强国之间仍然存在很大的差距。因此,“中国制造2025”首次提出了如何实现从制造大国到制造强国的转变,并从十大中高技术产业领域着手,将传统的制造业进行升级,通过信息化与制造业的深度融合,提升制造业的创新能力及其在国际
随着医药学和生命科学的发展,研究药物和具有生物活性的小分子、蛋白质的相互作用机理,对药代动力学的认识和开发新药具有极其重要的意义,是目前生命科学、化学和临床医学中
金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)化合物是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键自组装连接而成的多孔晶体材料。MOFs具有高孔隙率,大比表面积、可调节的孔结构和可修饰的金属位点等优点,在气体吸附分离、药物负载、电化学传感和能量储存方面有巨大的应用价值。本论文利用MOFs材料,结合室温磷光、紫外可见光谱、荧光光谱技术,建立食品中铅(Pb(II))、甲基对硫磷(