鈷、鋅氧化物納米復合材料的制備及其CO催化氧化性能的研究.pdf

1、催化劑對于人類的生產和生活發(fā)揮著巨大的作用，在化工生產，研究實驗和各種生命活動中，催化劑都得到了廣泛的應用。無論是科學理論研究，還是在工業(yè)生產，高效的工業(yè)合成和清潔能源的開發(fā)利用，在提高人類經濟效益和保護生存環(huán)境等方面有廣闊的發(fā)展前景，而這一切都離不開催化劑。中國工業(yè)催化劑種類可分為石油煉制催化劑，無機催化劑，有機化工催化劑，環(huán)境保護催化劑和其他催化劑。其中，無機催化劑在非均相催化反應中得到了很大應用，例如氣體凈化，工業(yè)廢水降解，烷基化

2、反應和工業(yè)費托反應等。近幾年來，納米材料應用到催化領域已經引起了科學家和研究者的高度關注，由于納米材料的高比表面，小顆粒尺寸和高暴露晶面等特征，比普通非納米級催化劑具有更高的催化效率。
　　ZnO作為一種無機納米材料，由于其形貌和晶面易調控，對開發(fā)功能性材料發(fā)揮了極大的作用，在催化、壓電器件、傳感器、太陽能電池等領域都得到了重要的應用。此外，通過金屬或氧化物摻雜，半導體異質復合，材料表面功能化修飾等方法對納米ZnO性能的進一步開發(fā)

3、提供了廣闊的發(fā)展前景。
　　本文通過尿素水熱法制各了單晶多孔ZnO納米片并對其進行過渡金屬元素摻雜，研究了摻雜前后ZnO的晶體學變化。此外，我們利用堿式碳酸鋅和ZnO的雙模板作用，開發(fā)了一種兩步水熱法合成了分散性好，小尺寸(～5 nm)的Co3O4納米顆粒負載單晶多孔ZnO納米片的復合材料，并應用到一氧化碳催化反應中。論文研究內容歸納如下:
　　1、利用尿素水熱法合成了單晶多孔ZnO納米片，并且，通過一步水熱過程制備了四種過

4、渡金屬元素Mn，Co，Ni和Cu摻雜ZnO的實驗。研究了摻雜前后ZnO的晶體學變化和摻雜元素的存在形態(tài)，摻雜后XRD衍射峰的偏移和電子衍射晶格間距存在變化，推測是由于過渡金屬的晶格占據，導致了ZnO晶格膨脹或縮小，進而會影響ZnO的晶體學性質。其中Ni對多孔ZnO納米片的摻雜，區(qū)域性改變了ZnO的單晶狀態(tài)。
　　2、利用水鋅礦[Zn5(CO3)2(OH)6]前驅體和單晶多孔ZnO納米片的雙模板作用，合成了具有外延生長關系的Co3O