基于銅類(lèi)金屬有機(jī)框架(HKUST-1)的復(fù)合納米材料的制備及其性能研究.pdf

1、金屬有機(jī)框架（Metal Organic Frameworks，MOFs）是近些年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型多孔材料，它是由金屬離子和有機(jī)配體通過(guò)自組裝形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于MOFs的框架結(jié)構(gòu)、孔徑大小和孔徑結(jié)構(gòu)等都可以通過(guò)改變金屬離子和有機(jī)配體進(jìn)行調(diào)控，因此這種材料具有多孔，比表面積大，孔徑大小、結(jié)構(gòu)可調(diào)等特點(diǎn)，在氣體的吸附與分離、催化、磁性、藥物傳遞等方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　由兩種或者多種材料組成的復(fù)合材料由于其具有獨(dú)特的異

2、質(zhì)結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出比單組分更加出色的性質(zhì)，因此在很多領(lǐng)域均被廣泛應(yīng)用:如氣體傳感器、催化等。結(jié)構(gòu)上，MOFs材料既可作為制備復(fù)合材料的前驅(qū)物，也可作為其他功能材料的載體。因此，基于MOFs材料的復(fù)合材料的制備及應(yīng)用近些年引起了眾人的關(guān)注。在本論文中，我們通過(guò)熱分解模板法，封裝法及原位還原法等合成得到了Cu2O/CuO、Pt/HKUST-1和Pd/HKUST-1多種復(fù)合納米材料，具體內(nèi)容如下:
　　(1)以Cu-MOF(HKUST-1)

3、作為自犧牲模板，通過(guò)熱分解得到具有不同形貌的多孔的Cu2O/CuO復(fù)合材料。研究表明，這種Cu2O/CuO復(fù)合材料是由Cu2O和CuO小晶體組成。將這種具有異質(zhì)結(jié)構(gòu)的Cu2O/CuO復(fù)合材料制成氣體傳感器，發(fā)現(xiàn)其氣敏性能與他們的結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。對(duì)八面體的Cu2O/CuO復(fù)合材料來(lái)說(shuō)，由于它具有最高的比表面積(150.3 m2·g-1)，因而表現(xiàn)出最優(yōu)的氣敏性能（響應(yīng)快，對(duì)乙醇敏感度高，選擇性好）;而性能最差的則是削角八面體的Cu2O/

4、CuO，通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，它的比表面積僅為9.8m2·g-1，因而對(duì)乙醇具有很低的敏感度。
　　(2)以HKUST-1作為載體模板，分別通過(guò)封裝法和原位還原法制備得到形貌不同，貴金屬含量不同的Pt/HKUST-1和Pd/HKUST-1復(fù)合材料。將制備的Pt/HKUST-1用于肉桂醛的選擇性催化加氫反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)具有八面體形貌的、Pt含量為2％的Pt/HK UST-1具有最優(yōu)的催化性能。而Pd/HKUST-1做Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的催化劑