以金屬—有機骨架為前驅(qū)體制備微納米Cu、CuO、ZnO及性能研究.pdf

1、微納米尺度的金屬單質(zhì)和金屬氧化物具有多種獨特的物理化學性質(zhì)，在催化、電化學、氣體檢測等方面有廣泛的應用。本文探索了以金屬-有機骨架為前驅(qū)體，不同配體、不同空間結(jié)構(gòu)和不同還原條件下制備金屬銅單質(zhì)及氧化銅、氧化鋅微納米材料的形貌結(jié)構(gòu)與催化性能。結(jié)果表明，以金屬-有機骨架配合物為前驅(qū)體，高溫熱解和溶液還原等不同途徑所得金屬單質(zhì)、金屬氧化物的形貌結(jié)構(gòu)、催化性能與配合物的組成、空間結(jié)構(gòu)和還原條件均有關(guān)。
　　1.分別以2，4，6-三-對氨基

2、苯甲酸基-1，3，5-均三嗪(H3TATAB)、1，3，5-均苯三酸(H3BTC)、1，4-對苯二甲酸(H2BDC)作為有機配體與Zn(Ⅱ)通過溶劑熱、溶劑蒸發(fā)和室溫攪拌等方法合成得到了三種配合物:ZnO(TATAB)2·16(DMF)·5(H2O)(1)，{[Zn3(btc)2(H2O)8]·(H2O)4}n(2)和ZnO(BDC)2(3)，并分別在N2和空氣氣氛中高溫煅燒三種配合物，得到六種粒徑不同的氧化鋅微納米粒子，同時將六種氧化

3、鋅微納米粒子分別作用于羅丹明B的光催化降解。結(jié)果表明，所得氧化鋅微納米顆粒均具有較好的光催化活性，紫外光照下催化降解1h，催化效率均達到97％以上，且循環(huán)使用三次后催化效率仍能達到80％以上。
　　2.以1，3，5-均苯三酸(H3BTC)為配體，與Cu(Ⅱ)采用溶劑熱法合成三種不同空間結(jié)構(gòu)的配合物:1維鏈狀{[Cu(Hbtc)(NH3)4](H2O)}n(4)，2維交叉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)[Cu3(BTC)2(H2O)3(NH3)4]·2nH

4、2O(5)，2維雙層結(jié)構(gòu)[Cu4(BTC)2(OH)2(H2O)2(NH3)4]n(5')和3維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[Cu3(BTC)2(H2O)3]n(6)，在N2和空氣氣氛中分別高溫煅燒四種配合物并考察所得熱解產(chǎn)物的形貌、結(jié)構(gòu)與性能。結(jié)果表明，N2條件下煅燒配合物得到的是微納米的金屬Cu單質(zhì)，而空氣中得到的是微納米的氧化銅。將所得銅單質(zhì)用于4-硝基苯酚(4-NP)的催化還原，表現(xiàn)出較好的催化活性。
　　3.以1，3，5-均苯三酸(H3BT

5、C)為配體，與Cu(Ⅱ)采用溶劑熱法合成了三種不同空間結(jié)構(gòu)的配合物:1維鏈狀{[Cu(Hbtc)(NH3)4](H2O)}n(4)，2維交叉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)[Cu3(BTC)2(H2O)3(NH3)4]·2nH2O(5)，2維雙層結(jié)構(gòu)[Cu4(BTC)2(OH)2(H2O)2(NH3)4]n(5')和3維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[Cu3(BTC)2(H2O)3]n(6)，考察其在溶液中水合肼還原劑條件下還原產(chǎn)物的形貌結(jié)構(gòu)與催化性能。結(jié)果表明，溶液條件下Cu(Ⅱ