纳米催化剂ppt课件.ppt

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1、纳米催化剂（Nanocatalysts）纳米催化剂（Nanocatalysts）纳米晶的特异性（UniqueCharactersofNanocrystals）纳米晶的物理化学性质与大块晶体的物理化学性质有明显的差别，主要表现在以下几个方面：【Catal.Rev.Sci.Eng.9(1974)209】有不同类型的表面晶面，晶格参数也稍小（对1nm的微粒来说约小3％）。熔点比大晶体的低。如由55个原子组成的1nm的微粒，其熔点为大块金属的熔点的一半。纳米催化剂（Nanocatalysts）3.功函、内聚能密度和居里温度（铁磁质转变为顺磁质的温度）等都会与大块金属的不同。4.当金属与载体

2、的相互作用很强时，金属可能以层状或“簇”状铺展在载体上而不是紧密的三维堆积形式。5.对于分散度趋近1的很小粒子，所有原子几乎都在表面上，则表面组成接近体相组成。6.当晶粒很小时，越来越多的原子位于晶粒的边上和角上。纳米晶的特异性（UniqueCharactersofNanocrystals）纳米催化剂（Nanocatalysts）影响纳米催化剂性质的因素：晶粒大小、形貌、表面结构以及体相和表面组成等（这些因素又取决于催化剂的制备方法和途径）。纳米催化剂的合成技术是催化科学领域的研究热点之一研究工作主要集中在：（1）追求尺寸、形貌和组成可控的制备方法；（2）探索普遍适合的原理和方法；

3、（3）纳米材料的组装，发展新型纳米催化材料。纳米催化剂（Nanocatalysts）纳米材料的分类（CategoryofNanomaterials）纳米材料：是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米尺度(0-100nm)范围或由它们作为基本单元构成的材料。纳米材料分类：（1）零维，指在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米颗粒、原子团簇、纳米尺寸的孔洞等；（2）一维，指在三维空间中有两维在纳米尺度，如纳米线、纳米棒、纳米带、纳米管、纳米纤维等；（3）二维，指在三维空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格等。纳米催化剂（Nanocatalysts）纳米催化剂的制备方法（Fabricat

4、ionMethodsofNanocatalysts）固相合成法（Solid-PhaseFabrication）液相合成法（Liquid-PhaseFabrication）气相合成法（Gas-PhaseFabrication）纳米催化剂（Nanocatalysts）固相合成法（Solid-StateFabricationMethod）固相热分解法、高温固相反应法、室温固相反应法（球磨法Sn）传统的固相反应法：将前躯体研磨均匀后在高温下进行焙烧由于反应温度高，产物的粒径、形貌和组成都难以控制，且能耗较大。固相热分解法：常用于碳酸盐、草酸盐、有机酸盐和金属氢氧化物等热分解制备金属氧化物纳

5、米材料该工艺操作简单，但产物易团聚，且原料在分解过程中易产生有毒气体，对环境造成污染。纳米催化剂（Nanocatalysts）固相合成法（Solid-StateFabricationMethod）无机熔融盐合成法：熔融的无机化合物（即熔融盐）在熔化时解离为离子，正、负离子靠库伦力相互作用。具有很高的热容和热传导以及高的热稳定性和质量传递速度，可作为高温下的反应介质。与单一的盐相比，复合盐的熔点更低些。纳米催化剂（Nanocatalysts）部分共晶熔融盐的组成和熔点纳米催化剂（Nanocatalysts）例如：王中林（Z.L.Wang）等人以摩尔比为49/51的KOH和NaOH混合

6、物作为熔融盐（熔点为165℃，NaOH和KOH的熔点分别为323℃和360℃），以BaCl2、MnO2和TiO2为前驱体，在密封的以特氟龙为内衬的高压反应釜（Teflon-linedautoclave）中于170~200℃恒温24~120h后，制得BaMnO3和BaMn0.5Ti0.5O3纳米棒/纳米线。【J.Phys.Chem.B110(2006)14050】纳米催化剂（Nanocatalysts）Fig.4.不同条件下所合成的BaMnO3的TEM照片纳米催化剂（Nanocatalysts）Fig.5.BaTi0.5Mn0.5O3的(a,c)TEM照片,(b)EDX谱图,(d)S

7、AED图案,以及(e)HRTEM照片纳米催化剂（Nanocatalysts）气相合成法（Gas-PhaseSynthesisMethod）气相合成法：直接利用气体或通过某种手段将物质转变为气体，使之在气态条件下发生物理变化或者化学反应，最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米粒子的方法。包括溅射法、气体蒸发法、化学气相沉积法、化学气相凝聚法采用气相法制得的纳米颗粒纯度高、分散性好、粒径小且粒径分布窄。例如：通过在高温区域蒸发氧化物粉末，在低温区冷却可制得一系列的金属氧化物的一