共模板法制備納米氧化銅組裝體及催化性能研究.pdf

1、納米級(jí)氧化銅在有機(jī)催化領(lǐng)域有極為重要的應(yīng)用，但其顆粒大小及其形貌對(duì)其催化性能有著較大的影響，因此納米氧化銅的制備吸引了科研工作者的廣泛關(guān)注。本文主要研究了水熱、結(jié)合絡(luò)合沉淀法合成納米級(jí)氧化銅并考察其催化性能。
　　本論文第一章以尿素為沉淀劑，硫酸銅為銅源，酒石酸鈉為絡(luò)合劑，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑制備了納米級(jí)氧化銅。以苯乙炔和芐基疊氮的1,3-偶極環(huán)加成制備1-芐基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑?yàn)樘结樂(lè)磻?yīng)探索納

2、米氧化銅催化劑的催化性能。結(jié)果表明，此反應(yīng)產(chǎn)率高達(dá)95.2％。通過(guò)XRD、SEM、FR-IR等方法對(duì)制備的氧化銅進(jìn)行表征，結(jié)果表明，只有酒石酸鈉與CTAB共同存在時(shí)，CTAB才能導(dǎo)向納米氧化銅的制備，并起到模板導(dǎo)向作用使納米氧化銅組裝形成團(tuán)聚體而不熔合。另外酒石酸鈉與銅的絡(luò)合作用是控制氧化銅形貌的關(guān)鍵因素。通過(guò)調(diào)變酒石酸鈉的量，合成了條形、球形的納米級(jí)氧化銅疏松組裝體。為了進(jìn)一步考察絡(luò)合能力對(duì)氧化銅形貌的影響，本章研究了具有羥基羧酸的結(jié)

3、構(gòu)、銅源、表面活性劑以及焙燒溫度對(duì)合成納米級(jí)氧化銅的影響。實(shí)驗(yàn)表明，酒石酸鈉、硫酸銅、CTAB是水熱法及絡(luò)合沉淀法合成納米級(jí)氧化銅的最佳選擇。
　　為了研究這一合成策略的普適性，我們選擇不同的堿（氨水、氫氧化鈉）對(duì)氧化銅形成的影響。本文第二章研究了以氨水為沉淀劑制備納米級(jí)氧化銅。通過(guò)對(duì)所得氧化銅的結(jié)構(gòu)表征以及催化性能測(cè)試，與尿素為沉淀劑所得的氧化銅相比，顆粒粒徑較大，催化效果較差。其原因主要為，沉淀劑堿性的增加，消弱了羥基羧酸與銅

4、的絡(luò)合作用，從而增大了氧化銅的粒徑。第三章研究了以氫氧化鈉為沉淀劑制備氧化銅。通過(guò)SEM、XRD等表征可以看出，此法制備的氧化銅是微米級(jí)的大顆粒，且表面光滑，少有孔徑。催化反應(yīng)結(jié)果很差，也再次驗(yàn)證了催化劑形貌對(duì)催化效果影響很大。主要原因是氫氧化鈉是強(qiáng)堿，沉淀速度很快，酒石酸鈉與CTAB來(lái)不及起作用。
　　通過(guò)三種沉淀劑制備的氧化銅作對(duì)比，明顯看出，尿素是最佳的沉淀劑，原因是尿素在120℃緩慢分解釋放出碳酸根，同時(shí)體系pH值升高。釋