海揚(yáng)超微粉體催化材料

文章來源：http://www.dyqzzz.cn 發(fā)布時(shí)間：2019-12-23 瀏覽次數(shù)：155

       超微粉體顯著的表面效應(yīng)和體積效應(yīng)(比表面積大、表面所占的體積百分?jǐn)?shù)大、表面原子數(shù)多、表面原子配位不全等使表面的活性位置增加、表面活性中心增多)決定了超微粉體具有良好的催化活性和催化反應(yīng)選擇性。目前在高分子球合物氧化、還原及合成反應(yīng)中直接用超微或納米態(tài)鉑黑、銀、銅、氧化鋁、氧化鐵等作為催化劑,顯著提高了反應(yīng)效率;利用納米鎳作為火箭固體燃料反應(yīng)催化劑,燃燒效率可提高100倍。納米催化劑的催化反應(yīng)選擇性還表現(xiàn)出特異性。例如,用硅載體納米鎳催化劑對(duì)丙醛的氧化反應(yīng)研究表明,鎳粒徑在5nm以下時(shí)反應(yīng)選擇性發(fā)生急劇變化--醛分解得到控制,生產(chǎn)丙醇的選擇性迅速上升。超微TiO2對(duì)一些聚合反應(yīng)具有明顯的催化作用,可用于馬來酸酐的催化聚合。磁性納米鐵粒子可制成Ziegler-Natta催化劑用于烯烴的聚合,形成磁性納米復(fù)合聚合物材料;以粒徑小于100nm的鎳和銅鋅合金的納米粉體為主要成分制成的催化劑可使有機(jī)物氫化的效率提高到傳統(tǒng)鎳催化劑的10倍;納米級(jí)的鐵、鎳與rFe20,混合輕燒結(jié)體可以代替費(fèi)金屬用于汽車尾氣的凈化劑

       利用超微或納米粉體的光催化功能可以制備一類具有廣闊應(yīng)用前景的光催化劑。采用納米微粒作為光催化劑的理論基礎(chǔ)在于其量子尺寸效應(yīng)。納米二氧化鈦所具有的量子尺寸效應(yīng)使其導(dǎo)電和價(jià)電能級(jí)變成分立的能級(jí),能隙變寬,導(dǎo)電電位變得更負(fù),而價(jià)電電位變得更正。這使其獲得了更強(qiáng)的氧化還原能力,對(duì)催化反應(yīng)是十分有利。許多研究者在納米二氧化鈦光催化處理有機(jī)廢水和大氣中的有機(jī)污染物方面進(jìn)行大量的研究工作,結(jié)果發(fā)現(xiàn)納米二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋瘎┛梢蕴幚睇u代脂肪烴、鹵代芳烴、有機(jī)酸類、酚類、硝基芳烴、取代苯胺等以及空氣中的甲醇、甲苯、丙酮等有害污染物,是一種用于處理有機(jī)廢水和廢氣、改善環(huán)境的有效方法。光催化劑中研究最多的是光分解水的反應(yīng),其中以在納米半導(dǎo)體材料表面負(fù)載貴金屬、金屬氧化物或在半導(dǎo)體表面修飾染料、導(dǎo)電高聚物等來逐步提高光分解水的效率的方法較多。如果納米粉體或納米材料的光催化活性能使光分解水的效率成倍或幾十倍的增大,那將會(huì)對(duì)太陽(yáng)能的光化學(xué)存儲(chǔ)起巨大的推動(dòng)作用。