二氧化锰分级结构的调控合成及其苯催化氧化性能研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:iceqi77
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锰的自然资源相对丰富,价格低廉,无毒对环境友好。锰有多种可变的价态,以致电子很容易发生转移,所以氧化锰化合物具有很高的电化学性能和良好的催化活性。二氧化锰的结构较复杂,晶型繁多,在化学组成上一般还含有低价锰离子和OH-,而且有些还含有K、Na等金属离子,至今尚未完全研究透彻。二氧化锰在去除挥发性有机化合物中表现出了优异的性能,但其去除苯的研究还较少。二氧化锰的物理化学性质与晶型和形貌有着密切的联系,为此本文制备了不同晶型和形貌的二氧化锰,并考察它们对苯的催化氧化性能,寻求其相互关系与影响规律。   (1)以硫酸锰、过硫酸钾和盐酸为原料,采用水热方法,通过无模板自组装过程制备了由均一尺度的纳米棒组成的分级中空β-MnO2微球,考察了反应条件对产物形貌和晶型的影响。通过调控反应条件制备了分级双壁结构的β-MnO2/α-MnO2和由纳米棒及纳米线共同组成的分级中空α-MnO2,提出了分级中空微球的形成机理,同时考察了空心微球和纳米棒对苯的催化氧化效果。   (2)以高锰酸钾和盐酸为原料,采用水热方法,通过改变反应时间、反应温度以及原料的浓度等条件分别制备了由纳米管组成的中空微球、多脚纳米管、由纳米片和纳米线共同组成的微球。并提出纳米管组成的分级中空微球的形成机理,实验结果表明盐酸的用量对产物的形貌和晶型有显著的影响。在一定范围内调控反应条件可以得到分级中空结构。同时考查了不同形貌的α-MnO2对苯的催化氧化效果。   (3)以高锰酸钾和硝酸为原料,通过在反应系统加入Ce离子,利用水热方法制备了由纳米片和纳米棒共同组成的分级中空微球。Ce被均匀地掺杂进入二氧化锰的结构中,Ce离子对纳米片和纳米棒共同组成的中空微球的形成起着关键的作用。Ce离子的存在使反应系统中的电势增加,同时在Ostwald作用下形成分级中空微球。对不同Ce含量的样品进行了苯的催化氧化测试。   (4)以硫酸锰、高锰酸钾为原料在硝酸环境下,采用可以简单大量制备催化剂的回流法,在50℃下制备了比表面积为259.4cm2/g,由纳米棒组成的分级微球。分级微球的催化效果优于90℃下制备的纳米棒分子筛。通过改变实验条件,在室温下制备得到了与50℃回流法得到的样品的催化效果接近的催化剂。进而以室温下制备的高比表面二氧化锰为载体,制备Pt负载催化剂。结果表明2%负载量的催化剂的催化效果最好,在约135℃时达到了50%的转化,在约160℃时达到了90%的转化,在200℃达到了接近100%的转化。
其他文献
公路特大桥是一种极为特殊的风景展现,本文通过对我国典型公路特大桥的景观特征分析,并以赤石特大桥的美化设计过程为研究对象,具体揭示大桥区域环境之中的固定特征因素、半
本文从佛陈大桥(扩建)连续钢箱梁的结构、建造和铺装等方面进行深入研究并精心设计.旧桥为拱桥,在其两侧扩建连续钢箱梁桥,使其融入了桥位所处的环境;采用大节段吊装与工厂机
南昌市朝阳大桥为国内第一座主梁采用波形钢腹板-预应力混凝土组合箱梁的多塔斜拉桥,本文主要介绍了在设计过程中对主梁主要构造的研究,包含梁高、波形钢腹板形状、波形钢腹
摘要:物理作为初中重要的一门学科知识,其在社会上的运用范围也逐渐有所扩大,可见学好物理知识相当重要。很多初中生普遍认为,初中物理是所有科目中最难的,而且也是比较枯燥无味的。为了改变这一教学现状,作为物理教师,除了正视自己在实际教学过程中存在的问题外,还要及时采取有效的解决对策。笔者通过深入调查发现,目前很多初中物理教学都存在比较严重的问题,比如:教学效率低下;学生课堂参与积极性不高等。实验教学是物
朝阳大桥是南昌市九洲大道跨越赣江的一座大型桥梁工程,包含跨江主桥及东西侧接线桥梁等,总长3.1km.跨江主桥中的通航孔采用了总长908m、主跨150m的梁支承式六塔单索面斜拉桥
  本文介绍了大跨度混合梁斜拉桥的抗震设计的特点、实用的抗震设计方法以及地震反应分析的常用方法,并以榕江大桥为工程实例,采用有限元分析的方法,阐述了该大桥梁的减隔震设
石墨烯(Graphene, G)为新兴的碳材料,具有优良的电学性能、热稳定性和超大的比表面积等特性,使其成为了理想的纳米催化剂的载体,在纳米催化领域吸引了广泛的关注。传统的碳碳偶联反应中,不仅需要苛刻反应条件,而且催化剂的价格昂贵、难以回收利用,比如二价Pd盐等。随着对纳米材料研究的深入,人们发现金属纳米催化剂不仅可以使碳碳偶联的反应体系变温和,还可以实现催化剂的回收和重复利用。特别是由贵金属与过
汝郴高速公路赤石特大桥为四塔预应力混凝土斜拉桥,桥型为双索面双曲线桥梁,上塔柱由四个塔肢组成,由于内倾原因,施工过程中需要对塔肢施加主动力,确保塔柱施工过程塔肢根部
  汝郴高速赤石大桥是位于厦成国家高速湖南段的一座斜拉桥,该桥具有高墩、大跨、多塔的结构特点,因此地震对桥梁的作用不容忽视。本文通过对大桥进行抗震分析和阻尼装置优化
赤石特大桥的主桥为跨径165m+3×380+165m四塔预应力混凝土双索面斜拉桥,汝郴高速赤石特大桥索塔内横梁结构复杂,施工难度大.设计的施工托架具有结构轻巧、受力明确,拼装与拆