編號：FTJS10611
篇名：氣溶膠輔助合成介孔Ni/SiO2中空微球及其催化對硝基苯酚還原性能研究
作者：孟慶潤 趙如星 馮旭 張圓莉 趙永華
關(guān)鍵詞： 氣溶膠技術(shù) 介孔材料 催化還原 中空結(jié)構(gòu)
機構(gòu)： 遼寧工業(yè)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院遼寧省能源化學(xué)與納米催化重點實驗室
摘要： 通過催化還原反應(yīng)將工業(yè)廢水中常見污染物對硝基苯酚還原為具有較高附加值的對氨基苯酚,對于發(fā)展綠色化學(xué)與化工具有重要意義。雖然貴金屬催化劑(Au、Pd等)在該反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能,但較高的成本限制了其工業(yè)應(yīng)用。相比而言,Ni基催化劑因具有成本低、活性高等優(yōu)勢受到了廣泛關(guān)注,但傳統(tǒng)的合成方法通常存在Ni納米顆粒尺寸較大、易團聚等缺點。首先,以氣溶膠技術(shù)聯(lián)合表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)利用溶劑蒸發(fā)自組裝策略合成了SiO2-MHMs載體,然后采用硝酸鎳為Ni源,利用浸漬以及NaBH4還原策略得到了一系列不同Ni負載量(質(zhì)量分數(shù))的Ni/SiO2-MHMs催化劑。X-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、N2物理吸/脫附等多種表征手段的分析結(jié)果表明,SiO2-MHMs載體具有豐富的有序介孔結(jié)構(gòu),且為中空凹陷的微球形貌,Brunanuer-Emmett-Teller(BET)比表面積和總孔孔容分別為1421 m2/g和0.92 cm3/g。在載體經(jīng)過浸漬-還原后得到的5-Ni/SiO2-MHMs催化劑中,Ni納米粒子高度分散于載體表面和介孔孔道內(nèi),導(dǎo)致其BET比表面積(854 m2/g)和總孔孔容(0.47 cm3/g)均減小。將所得催化劑應(yīng)用于對硝基苯酚還原反應(yīng),結(jié)果表明當(dāng)Ni負載量為5%時制得的催化劑表現(xiàn)出最佳催化性能(4 min內(nèi)完全轉(zhuǎn)化),且循環(huán)4次后催化性能沒有明顯下降,優(yōu)于其他已報道的Ni基負載型催化劑。
