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对多孔碳材料结构、形貌以及石墨化程度(电子导电性能)的控制合成是材料科学重要的研究课题之一。研究催化剂结构与功能之间的构效关系对于进一步拓宽碳材料的应用十分重要。本文以SBA-15为硬模板,二茂铁为碳源和催化剂,采用化学蒸气沉积(CVD)的方法合成了Fe/SBA-15/Carbon复合材料。然后通过选择去硅(稀HF溶液)或去碳(空气中550°C氧化)的方法,分别获得具有高度有序的CMK-5中孔碳材料以及Fe2O3/SBA-15的复合材料。研究了CMK-5碳材料做为Pt催化剂载体,在甲醇的电催化氧化过程中的活性,考察了Fe2O3/SBA-15复合材料在苯与氯苄烷基化反应中的催化活性。研究发现,以二茂铁为碳源,可成功合成二维六方有序结构的碳材料CMK-5。碳材料的结构参数(管壁厚度,表面积,孔体积等)可通过改变CVD的时间来控制。利用原位产生的Fe的催化作用,可在较低温度下(850°C)合成具有一定石墨化程度的CMK-5。进一步增加热解温度,虽然CMK-5的石墨化程度提高了,但CMK-5的管状结构部分遭到破坏。合成的CMK-5在作为Pt催化剂载体时,Pt在CMK-5上的颗粒尺寸为3.1 nm,小于同负载量的Pt在商业XC-72的颗粒大小(5 nm)。甲醇电催化氧化性能显示,Pt/CMK-5的电流密度均高于Pt/XC-72。在优化的条件下,Pt/CMK-5 (850°C)输出电流密度是Pt/XC-72的2倍,优良的电化学性能取决于材料的高度石墨化程度和较大的比表面积。Fe2O3/SBA-15复合材料中Fe2O3的含量也可通过改变CVD的时间来调节,研究发现,CVD方法可使Fe2O3均匀地负载在SBA-15的纳米孔道内部。延长CVD时间将使Fe/SiO2/碳复合物中碳和铁的含量迅速增加,从而导致在碳的氧化过程中部分α-Fe2O3分布到SBA-15的外表面,团聚成大的Fe2O3颗粒。TPR结果显示,限定在SBA-15孔道内部的α-Fe2O3和SBA-15外表面的α-Fe2O3具有完全不同的还原路径。通过控制反应时间可控制Fe2O3在SBA-15上的分布状态,进而改变其还原路径。Fe2O3/SBA-15复合材料对苯与氯苄的烷基化反应具有非常高的催化活性和选择性,复合材料对反应温度也十分敏感,其催化活性取决于Fe2O3在SBA-15上的分布状态以及复合材料的孔道尺寸等因素。