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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(jī)理進(jìn)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?xì)ぃ饘俸税步Y(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(jìn)行回收并重復(fù)使用。3、對碳
4、包覆鐵納米顆粒進(jìn)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(jī)理符合溶解一析出機(jī)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
