高質(zhì)量γ--Ga2O3納米片的可控合成及其非均相催化性能.pdf

1、能源與環(huán)境是人類社會共同關(guān)注的話題，石油中的含硫物質(zhì)不但會降低石油品質(zhì)，腐蝕煉廠設(shè)備，還對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，實現(xiàn)油品脫硫是解決這些問題的關(guān)鍵.眾所周知，氧化鎵(Ga2O3)功能納米材料的可控合成，晶體結(jié)構(gòu)表征和催化性能研究已成為當(dāng)前研究人員關(guān)注的焦點之一，其中亞穩(wěn)相γ-Ga2O3備受青睞，但其合成條件較苛刻，己引起諸多學(xué)者的興趣和關(guān)注，據(jù)我們所知，不同形貌和維度的γ-Ga2O3已陸續(xù)被報道，包括一維管、線、棒結(jié)構(gòu)和三維花、球結(jié)構(gòu)，但二維

2、γ-Ga2O3由于存在高度的自組裝傾向而罕見報道.本論文主要包含兩方面內(nèi)容:1）基于多重相互作用模型可控合成高質(zhì)量二維γ-Ga2O3六角形納米片;2）考察不同相態(tài)、形貌Ga2O3材料對噻吩類似物的非均相催化性能.
　　第一部分主要包括以下內(nèi)容:在水溶液中，基于多重平衡（包括沉淀平衡，配位平衡和兩種綁縛平衡）之間的競爭/協(xié)同相互作用模型成功地合成了高質(zhì)量的γ-Ga2O3六角形納米片，其展現(xiàn)出完美的單晶結(jié)構(gòu)，光滑的表面，均勻的尺度分布

3、，極好的單分散性，和相當(dāng)高的二維結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等特點.這種方法新穎、綠色、簡單、高效、產(chǎn)率高，同時不需要長時間高溫反應(yīng)，未使用有機(jī)溶劑和其它有毒有害試劑.首先，在水溶液中草酸鉀配體與鎵離子發(fā)生配位反應(yīng)生成草酸鎵配合物前驅(qū)體，從而通過抑制鎵離子水解形成羥基氧化鎵(GaOOH)使得最終直接產(chǎn)生γ相Ga2O3;其次通過聚乙烯吡咯烷酮主體對鎵離子和配合物前驅(qū)體的雙重綁縛作用降低配合物的形成和分解速率，最終實現(xiàn)γ-Ga2O3的維度調(diào)控，得到二維γ-G

4、a2O3納米片.同時這篇論文還討論了配體/主體本性及濃度、溶液酸堿度、反應(yīng)時間和溫度對合成二維γ-Ga2O3納米片的影響，闡明了多重相互作用模型的去組裝機(jī)制.
　　第二部分主要包括以下內(nèi)容:評估γ-Ga2O3納米片、γ-Ga2O3微米花、β-Ga2O3納米片、β-Ga2O3微米花對噻吩及其類似物的催化活性，并提出可能的Ga2O3催化機(jī)制.我們發(fā)現(xiàn)γ-Ga2O3納米片對不同種類的噻吩類似物均顯示出普遍較高的催化氧化活性，5次循環(huán)后仍