Ir纳米粒子的可控制备及催化性能研究.pdf

第十二届全国青年催化学术会议论文集() Ir纳米粒子的可控制备及催化性能研究木黄延强,尹杰,王爱琴,王晓东,张涛”(中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连l 16023) 关键词:Ix纳米粒子,液相还原,粒径效应,载体效应前言h基催化剂因其在含氮化合物的催化分解反应中的特性,成功地应用于国防、能源以及环保领域的催化过程。【11相对于其重要的催化应用,对其催化化学性质的基础研究还相对薄弱。在催化反应中,IX纳米粒子粒径的大小、h与不同载体之间的强相互作用都与其在反应中的催化活性密切相关,因此,对h催化剂上粒径效应和载体效应的研究具有重要的理论意义。但两个因素互相影响, 传统的催化剂制备方法难以对其进行精确地调控,从而无法将其与催化性能进行关联,这制约了对 h催化化学性质的研究。本论文旨在通过液相还原的方法制备粒径可控的IX纳米粒子,并将其用于组装模型催化剂,开展Ix基催化剂的基础研究。结果与讨论采用H2IrCl6为前驱体,通过调节溶液pH值、还原剂、保护剂用量、还原温度等因素来调控h 粒径大小,并在此基础上采用晶种辅助生长的方法制备Ir纳米粒子,—5 nm范围内Ir粒子的可控合成,对于实现更大粒径范围内Ir纳米粒子的可控合成进行了有益的探索。【21 将粒径相同的Ir粒子负载在不同的载体(Ce02、Ti02、A1203和SBA一15)上,这样就能最大程度地避免载体对金属粒径的影响,从而可以将载体效应与催化活性(以CO氧化为探针反应)进行直接的关联。研究发现:h的粒径不会在负载过程中发生变化,经过200 oC预处理部分祛除保护剂的过程不会导致Ir粒子的团聚;,h与载体之间的相互作用越强,其催化CO氧化的反应活性就越高。将粒径不同的Ir粒子负载在惰性载体Si02上,并通过改变担载量、焙烧温度等方法制备了粒径范围在2—20nin范围内的Ir催化剂,选择CO氧化、N20分解为探针反应,将Ir的粒径效应与其催化活性进行关联。研究发现:在研究的粒径范围内,随着Ir粒径的增大其比催化活性逐渐增