原位復合型鉑鎳雙金屬納米晶-鎳鋁水滑石的合成及其催化性能研究.pdf

1、金屬催化劑的活性和性能與其表面幾何結構及電子結構相關，某些決定性因素比如暴露晶面、晶格條紋、d-電子軌道中心近些年來都引起了廣泛的關注，通常通過控制金屬的表面結構來提高催化劑吸附和活化能力。據信大多數催化方法中涉及多種類型的催化中心和步驟，并且需要考慮不同的反應性位點的協(xié)同作用。為了獲得優(yōu)異的活性和選擇性，在設計的混合型金屬納米結構如金屬/金屬，金屬/金屬氧化物，金屬/半導體領域開展了大量工作。因此，建立多組分活性位點之間的適合的界面是

2、進行能量轉換和化學轉化中至關重要的。
　　堿性位點與金屬位點相結合通常會通過穩(wěn)定反應中間體或加速優(yōu)勢反應來提高催化劑活性，尤其表現在某些串聯(lián)反應。傳統(tǒng)催化上，金屬位點和堿位的結合可通過使用某些固體堿催化劑如沸石或金屬-有機框架來限制其空腔中的金屬，或只是引入堿作為添加劑來實現的。在前者的情況下，該限制通常導致活性金屬位點的損失和質子轉移的一些問題。而對于后者，通常在均相催化中，外加入堿如胺或醇鹽存在固有缺點，包括催化劑回收以及由于

3、氨基和金屬之間的強有力的配位使得金屬催化劑活性衰減。
　　到現在為止，控制金屬和堿性位點的納米級之間的界面，并且不會失去活性金屬位點仍然是很大的挑戰(zhàn)。在此，我們的工作主要包括以下幾點:
　　(1)我們首次將結合的鉑鎳(Pt-Ni)合金的去合金化過程和鎳鋁水滑石(NiAl-LDH)的生長的過程中結合在一起來構造鉑鎳合金表面包覆鎳鋁水滑石(Pt-Ni/LDH)的復合催化劑。并且通過化學蝕刻來去合金化的鉑鎳合金的表面上的顯著增加金

4、屬位點。
　　(2)我們對于原位合成的Pt-Ni/LDH進行了詳細的表征。在鉑鎳合金表面原位形成的鎳鋁水滑石覆蓋鉑鎳合金表面顯示層狀結構，這將大大擴大催化劑表面面積，并且水滑石呈現優(yōu)異的柔韌性不會導致傳質問題。此外，我們對于Pt-Ni/LDH的生長機制進行了研究，并基于此進行了DFT理論計算。
　　(3) Pt-Ni/LDH作為一個典型的復合催化劑，金屬和堿中心的緊密結合保證了該催化劑的高活性和選擇性，本文選擇了糠醛加氫、芐