納米纖維負(fù)載催化劑的制備及應(yīng)用性能研究.pdf

1、金屬Pd、Ni等作為一種高效催化劑，被廣泛應(yīng)用于能源領(lǐng)域、化工領(lǐng)域、環(huán)境領(lǐng)域、生物技術(shù)領(lǐng)域等。由于這些金屬價格昂貴，將其納米化可以減少使用量的同時顯著提高催化活性和催化效率。但納米尺寸的催化劑顆粒與產(chǎn)物難以分離，隨意排放也對環(huán)境造成了很大的污染，需要把這些催化劑進(jìn)行回收并循環(huán)使用。為了提高催化劑的催化效率以及實(shí)施有效地回收，將納米粒子負(fù)載到載體上制備得到負(fù)載型催化劑是一種有效可行方法，將一些納米金屬粒子負(fù)載到一定的載體上，負(fù)載型催化劑可

2、獲得較高的比表面積，同時提高納米金屬粒子在反應(yīng)液中的分散度，提高催化效率，還可以解決回收問題。靜電紡絲技術(shù)的出現(xiàn)為制備負(fù)載型催化劑提供了一種更為簡單而且適用范圍廣的方法。本文通過靜電紡絲分別制備了表面負(fù)載Pd和Ni納米粒子的二氧化硅(SiO2)納米纖維負(fù)載型催化劑，研究了靜電紡絲法制備的納米纖維表面負(fù)載金屬粒子的負(fù)載型催化劑分別在催化加氫和甲烷二氧化碳重整中的催化性能。本論文的主要研究內(nèi)容分為兩個部分:
　　(1)通過結(jié)合溶膠-凝

3、膠法和靜電紡絲法制備了PdCl2/PVP/SiO2前驅(qū)纖維膜，然后經(jīng)過煅燒和氫氣還原得到的Pd/SiO2納米纖維催化劑,通過掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、核磁共振(NMR)等測試對Pd/SiO2復(fù)合纖維的表面形貌、結(jié)構(gòu)還有催化性能進(jìn)行表征，研究結(jié)果表明Pd/SiO2納米纖維平均直徑為500nm， Pd納米粒子均勻分散在纖維表面，粒徑為20-30nm，纖維的比表面積比為300-400m2/g，在催化丙烯酸加

4、氫反應(yīng)5h后，加氫效率達(dá)到93.48％，比同等質(zhì)量的單純Pd金屬的催化加氫效率(89.01％)要高。
　　(2)通過結(jié)合溶膠-凝膠法和靜電紡絲法制備了Ni(NO3)2/PVP/SiO2前驅(qū)纖維，然后經(jīng)過煅燒和H2還原得到Ni/SiO2納米纖維催化劑，通過高分辨SEM、TEM、XRD、N2吸附等測試對Ni/SiO2納米纖維的表面形貌、結(jié)構(gòu)以及催化性能進(jìn)行表征，研究結(jié)果表明，SiO2納米纖維直徑為200-500 nm，Ni納米粒子均勻