20xx納米材料論文精選-資料下載頁(yè)
2025-03-30 06:24本頁(yè)面
【正文】 e降至常溫。隨著世界對(duì)環(huán)境和能源征詢題認(rèn)識(shí)的深化，納米材料在處理污染、降解有毒物質(zhì)方面有良好光解效果[3]。在光滑油中添加納米材料可明顯提高其光滑功能和承載才能，減少添加劑的用量，提高產(chǎn)品的質(zhì)量[4]。對(duì)納米催化劑的研究不治理論上仍然實(shí)際應(yīng)用上都具有深遠(yuǎn)的意義二、納米催化劑性質(zhì)外表效應(yīng)描繪催化劑外表特性的參數(shù)通常包括顆粒尺寸、比外表積、孔徑尺寸及其分布等。有研究說(shuō)明,當(dāng)微粒粒徑由10 nm減小到1 nm 時(shí), 外表原子數(shù)將從20% 增加到90%。這不僅使得外表原子的配位數(shù)嚴(yán)峻缺乏、出現(xiàn)不飽和鍵以及外表缺陷增加, 同時(shí)還會(huì)引起外表張力增大,使外表原子穩(wěn)定性降低，極易結(jié)合其它原子來(lái)降低外表張力。體積效應(yīng)體積效應(yīng)是指當(dāng)納米顆粒的尺寸與傳導(dǎo)電子的德布羅意波長(zhǎng)相當(dāng)或比其更小時(shí),晶態(tài)材料周期性的邊界條件被破壞, 非晶態(tài)納米顆粒的外表附近原子密度減小,使得其在光、電、聲、力、熱、磁、內(nèi)壓、化學(xué)活性和催化活性等方面都較普通顆粒相發(fā)生特別大變化,如納米級(jí)膠態(tài)金屬的催化速率就比常規(guī)金屬的催化速率提高了100倍。量子尺寸效應(yīng)當(dāng)納米顆粒尺寸下降到一定值時(shí),費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)將由準(zhǔn)連續(xù)態(tài)分裂為分立能級(jí),現(xiàn)在處于分立能級(jí)中的電子的波動(dòng)性可使納米顆粒具有較突出的光學(xué)非線性、特異催化活性等性質(zhì)。量子尺寸效應(yīng)可直截了當(dāng)阻礙到納米材料吸收光譜的邊界藍(lán)移,同時(shí)有明顯的禁帶變寬現(xiàn)象；這些都使得電子、空穴對(duì)具有更高的氧化電位,從而能夠有效地加強(qiáng)納米半導(dǎo)體催化劑的光催化效率。三、常見(jiàn)納米催化劑納米催化劑大致能夠分為負(fù)載型和非負(fù)載型兩大類。下面僅就其中幾種常見(jiàn)納米催化劑進(jìn)展介紹。貴金屬納米催化劑Au是貴金屬中最具代表性的一種元素,其外層d 軌道具有半充滿的電子構(gòu)造,一般不易化學(xué)吸附小分子,且特別難制得高分散的Au 納米顆粒。但是利用碳納米管(CNTs) 與負(fù)載的金屬之間特別的互相作用,Ma等成功地利用化學(xué)鍍層技術(shù)將Au 負(fù)載到CNTs 上,制備了高分散的Au/ CNTs納米催化劑。過(guò)渡金屬納米催化劑過(guò)渡金屬元素大多都含有未成對(duì)電子,因而表現(xiàn)出一定的鐵磁性或順磁性, 且極易化學(xué)吸附小分子，如Fe、Co、Ni確實(shí)是制備CNTs 陣列的高效納米催化劑金屬簇納米催化劑納米金屬簇屬介觀相,具有與微觀金屬原子和宏觀金屬相明顯不同的性質(zhì)。我國(guó)科研人員在該研究領(lǐng)域已經(jīng)獲得打破性進(jìn)展。據(jù)中國(guó)科學(xué)院納米科技網(wǎng)報(bào)道,劉漢范等采納化學(xué)復(fù)原法制備了Pt 族納米金屬簇以及Pt2Pd、Pt2Rh 、Pt2Au 等納米雙金屬簇。該研究小組還將高分子基體效應(yīng)與冷凍單調(diào)技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了大量合成納米金屬簇。他們還利用微波介電加熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)了納米金屬簇的連續(xù)合成,并處理了納米貴金屬簇的穩(wěn)定性征詢題。生物納米催化劑與傳統(tǒng)的化學(xué)催化劑相比,生物催化劑最明顯的優(yōu)勢(shì)確實(shí)是反響條件比較平和,能夠使用再生原料。生物催化劑多指酶催化劑,本質(zhì)上是一類具有特別構(gòu)造的蛋白質(zhì)分子,其尺度通常在納米范圍。酶催化劑主要包括水解酶、裂解酶、異構(gòu)酶、復(fù)原酶和合成酶等,對(duì)作用底物具有高度的專注性。文獻(xiàn)[5]報(bào)道,甲烷單加氧酶(MMO) 能在相當(dāng)平和的條件下將甲烷選擇性氧化為甲醇,實(shí)現(xiàn)了化學(xué)催化幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化。四、納米催化劑的制備方法溶膠凝膠法溶膠凝膠法是指金屬有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物通過(guò)溶膠凝膠化和熱處理構(gòu)成氧化物或其他固體化合物的方法。其過(guò)程是：用液體化學(xué)試劑(或粉狀試劑溶于溶劑中)或溶膠為原料，而不是傳統(tǒng)的粉狀物為反響物，在液體中混合均勻并進(jìn)展反響，生成穩(wěn)定無(wú)沉淀的溶膠體系，放置一定時(shí)間構(gòu)成凝膠，經(jīng)脫水處理得產(chǎn)品。常溶膠凝膠法用于催化材料的制備是近幾年才開場(chǎng)的。已有研究說(shuō)明該法的優(yōu)點(diǎn)是： ⑴制備的均勻度高，尤其多組分的制品均勻度可達(dá)分子或原子水平； ⑵金屬組分高度分散于載體，使催化劑具有高活性和抗結(jié)碳才能； ⑶能夠較容易的操縱材料的組成。該法存在的征詢題是：原料本錢高，在制備各種單組元或復(fù)合物時(shí)原料的選擇十分重要。例如從正硅酸乙酯，異丙醇鋁叔丁 醇水解制備硅鋁催化劑時(shí)的一個(gè)重要征詢題是如何調(diào)整不同類型的鹽水解速率相 差較大的征詢題，這方面已有一些報(bào)道。浸漬法浸漬法通常將載體放入含活性組分的溶液中，待浸漬達(dá)平衡后別離出載體，對(duì)其進(jìn)展單調(diào)、焙燒后即得到催化劑，但該方法僅適用于載體上含少量納米顆粒的情況。劉渝等將自制的納米級(jí)CAl2O3先后浸漬H2PtCl6和Ce(NO3)3溶液中，待浸漬達(dá)平衡后取出，經(jīng)高溫煅燒后得到負(fù)載型PtCAl2O3CeO2催化劑。劉曉紅等合成了一系列的二氧化鋯水溶膠， wt%的Pd，制得的Pd/ZrO2NCs可用于由丙酮合成甲[6]
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