掺氮碳纳米管的制备及其催化硝基苯加氢性能研究

发布时间：2024-04-25 01:00

　　芳香胺作为一类重要的化工工业原料,广泛用于各行各业,工业上一般通过硝基化合物的催化加氢来制备。一般来说,催化加氢反应用的都是金属催化剂,由于贵金属催化剂成本较高,研究人员越来越倾向于用一般金属来代替贵金属,但是仍然存在着活性组分流失、催化剂易中毒、易团簇等缺点,导致催化剂活性降低,因此开发一种低成本,无上述缺点的催化剂十分必要。非金属催化剂因为不含金属组分,不存在上述缺点,而碳纳米管作为一种优异的材料被广泛应用,如果能对其改性,直接用作加氢反应的非金属催化剂将有很大的意义。本论文研究了氮掺杂改性碳纳米管,并以硝基苯加氢为探针反应,考察其直接用作加氢催化剂的可能性,并对催化剂的活性中心进行了探索。本工作采用原位合成和后处理掺杂两种方法制备了掺氮碳纳米管。原位合成法即化学气相沉积法(CVD法)合成掺氮碳纳米管,考察不同碳氮源、不同温度对掺氮碳纳米管的影响,发现以苯胺为碳氮源,在850℃下制备的掺氮碳纳米管形貌与纯度均较好。后处理掺氮法即用已有的碳纳米管,使用三聚氰胺作氮源在高温下热处理制备掺氮碳纳米管。通过TEM表征对比发现两种方法制备的掺氮碳纳米管的管径相差不大,均在20nm左右,原位合...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１单壁碳纳米管??

多层石墨片弯曲而成。完美的碳纳米管每层的碳原子都会通过ｓＰ２杂化与周围三??个碳原子成键从而形成一个六元环。碳纳米管一般根据管壁的层数划分为单壁碳??纳米管和多壁碳纳米管。单壁碳纳米管和多壁碳纳米管结构如图１．１和１．２所示。??单壁碳纳米管又根据螺旋角的不同分为扶手椅型、锯齿型....

图１．２多壁碳纳米管??

多层石墨片弯曲而成。完美的碳纳米管每层的碳原子都会通过ｓＰ２杂化与周围三??个碳原子成键从而形成一个六元环。碳纳米管一般根据管壁的层数划分为单壁碳??纳米管和多壁碳纳米管。单壁碳纳米管和多壁碳纳米管结构如图１．１和１．２所示。??单壁碳纳米管又根据螺旋角的不同分为扶手椅型、锯齿型....

图２．１微型高压反应釜??Ｆｉｇ?２．１?Ｍｉｃｒｏ?ｒｅａｃｔｏｒ??

２．４．１反应装置??本实验使用上海岩征仪器有限公司生产的５０ｍｌ磁力搅拌高压反应釜，反应??装置如图２．１所示。??ｖ??Ｍ??—ＪＬ—??Ｉ??图２．１微型高压反应釜??Ｆｉｇ?２．１?Ｍｉｃｒｏ?ｒｅａｃｔｏｒ??２．４．２硝基苯加氢反应步驟??用电子天平分别称取Ｏ．ｌｇ催....

图３．１两种催化剂的ＸＲＤ图??Ｆｉｇ?３．１?ＸＲＤ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?Ｆｅ－Ｍｏ／ＭｇＯ?ａｎｄ?Ｆｅ－Ｍｏ／ｙ－Ａｌ２〇３??

图３．１两种催化剂的ＸＲＤ图??Ｆｉｇ?３．１?ＸＲＤ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?Ｆｅ－Ｍｏ／ＭｇＯ?ａｎｄ?Ｆｅ－Ｍｏ／ｙ－Ａｌ２〇３??１５??

本文编号：3963764