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《碳包覆金屬納米顆粒的制備及其應(yīng)用研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文碳包覆金屬納米顆粒的制備及其應(yīng)用研究姓名：孫玉峰申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：邱介山20060601大連理工大學(xué)碩+學(xué)位論文摘要碳包覆金屬納米材料具有獨特的殼／核包覆結(jié)構(gòu)和眾多奇異的物理化學(xué)性能，在生物醫(yī)學(xué)工程、催化、新能源等諸多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域顯示出巨大的潛在應(yīng)用價值，近年來引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。本文的中一0,212作是圍繞碳包覆會屬納米顆粒的制備及應(yīng)用研究展開的。以可溶性淀粉為基質(zhì)，分別選擇鐵、鈷、鎳的硝酸鹽為金屬源，通過控溫?zé)峤馓蓟に囍苽涮及步饘偌{米顆粒。并以碳包覆鐵納米顆粒
2、為例，系統(tǒng)考察了制備過程及參數(shù)，如金屬配量、反應(yīng)溫度、升溫速率、反應(yīng)時間等工藝條件對碳包覆鐵納米顆粒形成的影響。對產(chǎn)物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、和組成的表征采用透射電鏡、掃描電鏡、x射線衍射、Raman光譜、熱重、等技術(shù)手段。結(jié)合實驗現(xiàn)象以及相關(guān)的表征所獲得的信息對碳包覆金屬納米顆粒的形成機理進行了初步討論。在上述工作基礎(chǔ)上，我們還測試了碳包覆鐵納米顆粒的磁性能，并研究了將其用作磁性分離催化劑載體的可能性，以苯甲醇氧化作為探針反應(yīng)研究了碳包覆鐵納米顆粒上擔(dān)載釕催化劑的催化性能。實驗中我們還嘗試了由碳包覆金屬顆粒來制備空心碳納米膠囊，
3、考察了空心碳納米膠囊吸附脫除油品中噻吩的性能。主要的結(jié)果如下：1、以可溶性淀粉為基質(zhì)，硝酸鐵(鈷、鎳)為金屬源，通過控溫?zé)峤馓蓟に囍苽涮及步饘偌{米顆粒。所得的碳包覆金屬納米顆粒呈球形或準(zhǔn)球形，具有明顯的碳殼／金屬核包覆結(jié)構(gòu)，純度較高，且粒度分布均一。制備過程中，淀粉既作為碳源又作為金屬納米顆粒的穩(wěn)定劑。2、所得的碳包覆鐵納米顆粒在室溫下顯示超順磁性。分別制備了碳包覆鐵納米顆粒擔(dān)載釕、金、銀的催化劑；在苯甲醇氧化反應(yīng)中，碳包覆鐵納米顆粒擔(dān)載釕催化劑顯示出了較好的催化性能；催化劑可通過磁性分離進行回收并重復(fù)使用。3、對碳
4、包覆鐵納米顆粒進行酸處理，可以獲得純度較高、尺寸均一的空心碳納米膠囊。對模擬油品中噻吩的吸附脫除實驗結(jié)果表明，在相同條件下，空心碳納米膠囊吸附容量約為商用活性碳吸附容量的兩倍。4、淀粉為基質(zhì)經(jīng)熱解碳化工藝制備碳包覆金屬納米顆粒的形成機理符合溶解一析出機理的基本特征。關(guān)鍵詞：淀粉；碳包覆金屬納米顆粒；磁性分離；空心碳納米膠囊碳包覆金屬納米顆粒的制備及其應(yīng)用研究PreparationandApplicationsofCarbonEncapsulatedMetalNanoparticlesAbstractRecentyears
5、，carbonencapsulatedmetalnanoparficles(M@c)havereceivedconsiderableattentionbecauseoftheiruniquecore／shellmicrostructureandphysical&chemicalpropertiesaswellastheirpotentialapplicationsinmanyhigh—techfields，suchasbiomedicalengineering，catalysis，energysources，etc．Ca
6、rbonencapsulatedmetalnanoparticleshavebeensuccessfullysynthesizedbypyrolyzingstarch／ironcompositeinflowinghydrogen．inwhichstarchisusedasbothcarbonprecursorandstabilizerformetalnanoclusters．Theas—obtainedcarbonencapsulatedmetalnanoparticleshavebeencharacterizedbyt
7、ransmissionelectronmicroscope(TEM)，scanningelectronmicroscope(SEM)，X—raydiffraction(XRD)，Ramanspectroscopy，thermogravimetry(TG)andvibratingsamplemagnetometer(VSM)．TheresultsrevealthattheM@c，withdiametersinanalTOWrange，exhibitwell—constructedmetalcore／graphiticshe
8、llsstructureandwellthermostability．Besides，theM@Cisinasuperparamagneficstateatroomtemperature．Meanwhile，thesynthesisprocessofFe@Chasbeeninvestigatedandtheeffec
