聚偏氟乙烯-金屬納米粒子催化膜的制備及性能研究.pdf

1、隨著新技術(shù)和材料的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的膜材料已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求，高分子膜材料被賦予更多的嶄新功能。其中，高分子膜催化反應(yīng)器由于其在催化領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)越來(lái)越引起國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的重視。隨著膜制備和改性技術(shù)的日益成熟，高分子膜催化反應(yīng)器研究的基礎(chǔ)已形成，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者在該領(lǐng)域取得了一些顯著成果，但是高分子膜催化反應(yīng)器領(lǐng)域的整體研究還處于剛起步階段。本課題采用高分子微球（聚甲基丙烯酸微球PMAA、聚4-乙烯基吡啶微球P4VP）和聚偏氟乙烯(PV

2、DF)共混制膜，制備出具有分離功能的多孔PVDF/高分子聚合物微球共混膜。隨后，通過(guò)原位還原的方法將貴金屬(Pd、Ag、Au)納米顆?；騀e/Pd雙金屬納米顆粒負(fù)載于PVDF/聚合物微球共混膜上，得到具有催化功能和分離功能的催化膜。
　　將Pd納米顆粒利用原位還原負(fù)載到PVDF/PMAA微球共混膜上，得到具有催化和分離功能的PVDF-PMAA-Pd催化膜，通過(guò)追蹤反應(yīng)體系中4-硝基苯酚的濃度，研究催化膜在4-硝基苯酚的催化加氫過(guò)程

3、中的催化作用。制備的PVDF-PMAA-Pd催化膜具有良好的催化活性，催化膜上所負(fù)載的Pd納米顆粒表現(xiàn)出非常好的分散性和較為均一的粒徑分布。研究發(fā)現(xiàn)，隨著催化膜的操作壓強(qiáng)的提高或反應(yīng)體系溫度的升高，4-硝基苯酚的催化加氫反應(yīng)速率呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，另外Pd負(fù)載量的升高也會(huì)促進(jìn)反應(yīng)速率的增加。
　　利用同樣方法制備得到PVDF-P4VP-Ag催化膜，研究發(fā)現(xiàn)，在催化4-硝基苯酚的加氫反應(yīng)中，PVDF-P4VP-Ag催化膜與PVDF-PM

4、AA-Pd催化膜具有類似的規(guī)律，在此不再贅復(fù)。研究對(duì)比了Pd、Au、Ag三種貴金屬對(duì)應(yīng)的催化膜的催化活性，發(fā)現(xiàn)三種催化膜催化活性PVDF/Ag＞PVDF/Pd＞PVDF/Au。
　　用PVDF/PMAA微球共混膜負(fù)載Fe/Pd雙金屬納米顆粒，得到PVDF-PMAA-Fe/Pd雙金屬催化膜。研究發(fā)現(xiàn)PVDF-PMAA-Fe/Pd雙金屬催化膜能夠?qū)⑷纫蚁┻€原脫氯，并且隨著鈀化率的升高和溫度的上升，反應(yīng)速率也會(huì)增加;另外，pH的適當(dāng)增