鈷、鋅氧化物納米復(fù)合材料的制備及其CO催化氧化性能的研究.pdf

1、催化劑對于人類的生產(chǎn)和生活發(fā)揮著巨大的作用，在化工生產(chǎn)，研究實(shí)驗(yàn)和各種生命活動(dòng)中，催化劑都得到了廣泛的應(yīng)用。無論是科學(xué)理論研究，還是在工業(yè)生產(chǎn)，高效的工業(yè)合成和清潔能源的開發(fā)利用，在提高人類經(jīng)濟(jì)效益和保護(hù)生存環(huán)境等方面有廣闊的發(fā)展前景，而這一切都離不開催化劑。中國工業(yè)催化劑種類可分為石油煉制催化劑，無機(jī)催化劑，有機(jī)化工催化劑，環(huán)境保護(hù)催化劑和其他催化劑。其中，無機(jī)催化劑在非均相催化反應(yīng)中得到了很大應(yīng)用，例如氣體凈化，工業(yè)廢水降解，烷基化

2、反應(yīng)和工業(yè)費(fèi)托反應(yīng)等。近幾年來，納米材料應(yīng)用到催化領(lǐng)域已經(jīng)引起了科學(xué)家和研究者的高度關(guān)注，由于納米材料的高比表面，小顆粒尺寸和高暴露晶面等特征，比普通非納米級(jí)催化劑具有更高的催化效率。
　　ZnO作為一種無機(jī)納米材料，由于其形貌和晶面易調(diào)控，對開發(fā)功能性材料發(fā)揮了極大的作用，在催化、壓電器件、傳感器、太陽能電池等領(lǐng)域都得到了重要的應(yīng)用。此外，通過金屬或氧化物摻雜，半導(dǎo)體異質(zhì)復(fù)合，材料表面功能化修飾等方法對納米ZnO性能的進(jìn)一步開發(fā)

3、提供了廣闊的發(fā)展前景。
　　本文通過尿素水熱法制各了單晶多孔ZnO納米片并對其進(jìn)行過渡金屬元素?fù)诫s，研究了摻雜前后ZnO的晶體學(xué)變化。此外，我們利用堿式碳酸鋅和ZnO的雙模板作用，開發(fā)了一種兩步水熱法合成了分散性好，小尺寸(～5 nm)的Co3O4納米顆粒負(fù)載單晶多孔ZnO納米片的復(fù)合材料，并應(yīng)用到一氧化碳催化反應(yīng)中。論文研究內(nèi)容歸納如下:
　　1、利用尿素水熱法合成了單晶多孔ZnO納米片，并且，通過一步水熱過程制備了四種過

4、渡金屬元素Mn，Co，Ni和Cu摻雜ZnO的實(shí)驗(yàn)。研究了摻雜前后ZnO的晶體學(xué)變化和摻雜元素的存在形態(tài)，摻雜后XRD衍射峰的偏移和電子衍射晶格間距存在變化，推測是由于過渡金屬的晶格占據(jù)，導(dǎo)致了ZnO晶格膨脹或縮小，進(jìn)而會(huì)影響ZnO的晶體學(xué)性質(zhì)。其中Ni對多孔ZnO納米片的摻雜，區(qū)域性改變了ZnO的單晶狀態(tài)。
　　2、利用水鋅礦[Zn5(CO3)2(OH)6]前驅(qū)體和單晶多孔ZnO納米片的雙模板作用，合成了具有外延生長關(guān)系的Co3O