碳/金属纳米粒子核壳催化剂的制备及性能研究

admin · 发表于 2024-1-20 23:25:42

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雅宝题库解析：
核壳结构的催化剂因为具有单分散性好、容易回收、性能可调控等特点受到了广泛的关注。本文研究设计了一种新型的以碳球为载体的具有核壳结构的金属复合催化剂并应用于染料降解反应。采用水热反应的方法制备了载体碳球，并研究了反应物浓度，反应温度、反应时间对碳球生长的影响。通过化学镀的方法制备了核壳结构的C/Ni复合材料；采用水热反应和光还原的方法制备了核壳结构的C/Ag复合材料。通过SEM、XRD、XPS、UV-Vis等手段对核壳结构材料的结构进行了表征。并对制备的核壳结构的催化剂分别进行了硼氢化钠加氢催化亚甲基蓝、光催化降解罗丹明B的研究。比较了不同制备条件下制备的催化剂在降解过程中的催化活性。研究结果表明采用0.5 mol/L的葡萄溶液通过水热反应的方法在160 oC以上反应4 h即能制备出尺寸均匀形貌统一的载体碳球，增大葡萄糖溶液浓度、升高反应温度均能促进碳球尺寸的增大，但必须严格控制反应时间。制备核壳结构C/Ni催化剂的最佳工艺参数是超声波处理，温度70 oC下，反应时间30 min。C/Ni催化剂的催化效率是PS/Ni催化剂催化效率的51.7倍，同时C/Ni催化剂三次循环测试催化性能基本没变。通过光还原硝酸银溶液可以制备出核壳结构C/Ag催化剂，光还原1 mol/L AgNO3溶液光照30 min制备的C/Ag催化剂催化效果最好。对C/Ag催化剂光催化降解RhB 溶液的降解机理进行了初步探讨，并认为高催化活性是等离子体共振效应与半导体光生载流子协同作用所致。

碳/金属纳米粒子核壳催化剂的制备及性能研究

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