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Pt/C和Pt-Au/C催化剂的制备及其催化氧化乙二醛反应的研究

王晓娜

  贵金属纳米粒子因其优异的催化性能引起了人们的广泛关注。传统的浸渍法很难得到形貌和尺寸比较均匀的纳米粒子。本论文采用胶体负载法,先制备出贵金属纳米粒子,然后负载与活性炭上,经吸附、搅拌、洗涤得到贵金属纳米粒子催化剂。选择乙二醛氧化生成乙醛酸作为目标反应,评价制备出的催化剂的活性。 对于单金属Pt/C催化剂,研究了Pt前驱体浓度、保护剂、还原剂及活性炭种类等因素对催化活性的影响,并筛选出了效果最佳的催化剂。 对于双金属Pt-Au/C催化剂,研究了纳米粒子制备方式、Pt-Au双金属质量比、保护剂种类及浓度等因素对催化活性的影响,分析了催化结果并进行了机理解释。 在现有分析方法的基础上做了大量改进,能有效检测出催化反应产物中的多种组分。 通过上述三方面的研究,主要得出如下结论: 1、以H_2PtCl_6为前驱体,PEG-400为保护剂,NaBH_4作还原剂合成出的Pt纳米粒子负载于未处理过的国产椰壳活性炭(YHB)上,制得的1.0%Pt/C催化剂具有最佳催化活性和选择性,在选取的实验条件下,反应60min,乙二醛转化率达到93.18%,乙醛酸的产率即达到了66.88%,反应的选择性达到71.77%。 2、用光化学还原法制备的双金属Pt-Au/C催化剂性能优于用化学还原法制备的Pt-Au/C催化剂。用光化学还原法,在丙酮-PEG体系中,合成出Pt:Au=4:1的纳米粒子,负载制成的催化剂活性较高,乙醛酸产率达到61%。 3、用改进的光度分析法解决了甲酸测定的问题,所有评价反应中甲酸含量均低于5%。……   
[关键词]:纳米粒子;Pt/C催化剂;Pt-Au/C催化剂;乙醛酸;甲酸
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:昆明贵金属研究所2012年
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