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仿生调控 Pt /SBA-15 的构型机制与催化加氢性能研究. 报告人: 李晓的 指导老师:张香文 李国柱. 1. 2. 3. C ontents. Background. L iterature research. Experimental progress. 4. Programming. 5. Summary. Literature research. 环境 (汽车转换器). 能源 (新型化石燃料). 电化学. Why Pt ???. 催化作用. 燃料电池. Why ???. 1. 2. 3. 定义良好
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仿生调控 Pt/SBA-15 的构型机制与催化加氢性能研究 报告人: 李晓的 指导老师:张香文 李国柱
1 2 3 Contents Background Literature research Experimental progress 4 Programming 5 Summary
Literature research 环境 (汽车转换器) 能源 (新型化石燃料) 电化学 Why Pt ??? 催化作用 燃料电池
Why ??? 1 2 3 . 定义良好 (特定的晶面特定的性能) 凹穴 (能量高,且内部张力大) 高晶面 (能量高,不易稳定存在) 表面性能 更多的活性位 比表面积大
热还原 小分子调控(调控剂) -NH2,-OH, 等 生物分子调控 How ??? Pt纳米晶
成晶过程 一定形貌的纳米晶 成核 生长 动力学控制 能量 成核+生长 一定晶型晶体 成晶关键
还原剂还原H2PtCl6制备Pt纳米晶 H2PtCl6或MPtCl6 (Pt源) 反应快不易控制,生成的Pt纳米尺寸大且无特定形貌 NaBH4 (强还原剂还原 大部分Pt离子 形成均一核) AA (一方面弱还原剂 另一方面使还原 的Pt原子优先生长 在特定晶面)
稳定剂(生物分子和小分子)调控 稳定剂与Pt特定晶面结合(但其作用机理尚不明确) 可以用拉曼散射证明哪个面与调控剂结合 稳定所结合的晶面(覆盖在晶面表面影响其生长), 生长速度缓慢 其他面生长相对较快,从而形成特定晶面
NH2调控生成Pt凹形纳米晶 生成凹形Pt纳米晶 选择性化学吸附 动力学生长速度不同 形成了凹形Pt立方纳米(>20nm) 胺类化合物(油胺)优先选择性吸附在(100) (110)和(111)面优先生长 随着NH2浓度增加,刻蚀程度增加 Angew. Chem. Int. Ed.2013
生物分子调控生成Pt纳米晶 生物分子中的极性结构与Pt结合 (与所含官能团有关) PH(PH较低,可破坏生物分子和Pt晶面 间相互作用,得到纳米晶不稳定) 避免光照,合适PH下进行 光照(UV照射,破坏生物分子结构从而 破坏了与Pt的结合)
生物分子的优点 识别性强 尺寸小,稳定性高 条件温和 • 特殊的靶位识别 • 常温、常压 • 可以控制生成10nm以下 为什么选择生物分子调控?
生物分子调控实质 ??? 能量高低 官能团 电子排布 调控剂通过选择性吸附在特定晶面上,稳定了表面,降低了生长速度改变生长动力学从而得到特定形貌的Pt纳米晶
NH2 生物小分子(?)调控 Text in here 电子排布影响能量分布 得到尺寸、形貌各异的Pt纳米晶 -OH
OH-和 的调控作用 S7(苯环) 选择吸附(111) 四面体纳米晶 四面体纳米晶 TA 苯环调控生成四面体纳米晶
T7(-OH) 选择吸附(100) 立方体纳米晶 立方体纳米晶 3-HB -OH调控生成立方体纳米晶 Nano.lett.2013
Experimental progress 负载SBA-15 制备Pt纳米晶 采用不同冠能团的小分子 等 作为调控剂 用自制和购买的SBA-15做负载载体 评价手段 作为Pt纳米催化剂活性的表征
NaBH4还原p-NIP 加氢反应 P-NIP/环己烯加氢还原 评价手段及装置 NO3到NH2 NO3到NH2和双键加氢