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DICP OpenIR  > 中国科学院大连化学物理研究所  > 学位论文
学科主题: 物理化学
题名: Co3O4纳米材料的可控合成及催化CO氧化性能研究
作者: 吕永阁
答辩日期: 2014-05-09
导师: 申文杰
专业: 物理化学
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 本论文通过气固相法可控地合成了一维Co3O4纳米管。将一定量的金属Co纳米线置于流动的1%O2/N2气氛中,300 °C恒温48 h,合成了直径约20 nm,长度为200-500 nm的Co3O4纳米管。经过进一步的实验考察,发现其形成机理为:Kirkendall效应。最后,将该纳米管应用于催化CO氧化,室温下表现出优越的催化性能,这是由于该纳米管的较容易被氧化还原的特性。 在六水硝酸钴、三乙胺、乙醇和水的反应体系中,通过溶剂热法分别合成了六角片状的β-Co(OH)2和立方体状的Co3O4。当溶剂为乙醇和水的混合溶剂时(醇水体积比=1:3),得到的是β-Co(OH)2六角片。将该前驱体在350 °C焙烧2 h后即可合成出Co3O4纳米片。溶剂为乙醇时,合成的是Co3O4纳米立方体。通过对中间物种的详细考察,得出它们的形成机理均为:溶解再结晶。HRTEM分析发现,Co3O4纳米片是由两个{111}端面和六个{112}侧面组成,而Co3O4纳米立方体是由六个{001}晶面组成。由于纳米片优先暴露{112}晶面,表面富集对CO氧化活泼的Co3+活性位,而传统的纳米粒子只暴露富集不活泼的Co2+的{001}和{111}晶面,所以纳米片的CO氧化性能远高于传统的纳米粒子,而纳米粒子的CO氧化性能又高于纳米立方体。这一研究表明对催化材料的形貌控制可以优先暴露催化活性位,为开发高性能的金属氧化物催化剂提供了新的途径。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/119912
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吕永阁. Co3O4纳米材料的可控合成及催化CO氧化性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2014.
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