TiO2@MnOx核壳结构材料的制备及其性能的研究

课题试着合成以二氧化钛为核氧化锰为壳的核壳结构催化剂,通过以球状的二氧化钛微纳米粒子为硬模板剂,间氨基苯酚和甲醛为碳前驱体。


摘要:氮氧化物是电厂废气主要成分,用催化剂脱去氮氧化物,保护环境是当前的主要热点之一,氧化锰二氧化钛复合物是一种重要的氮氧化物脱除催化剂。本课题试着合成以二氧化钛为核氧化锰为壳的核壳结构催化剂,通过以球状的二氧化钛微纳米粒子为硬模板剂,间氨基苯酚和甲醛为碳前驱体,然后通过沉通过一系列操作使得间氨基苯酚和甲醛制备得到的碳前驱体通过进行物理或着化学的变化进一步形成包覆在其表面的壳结构,接着当其经过聚合之后,使用管式炉将其碳化,最终制备出TiO2@polymer。使用烘箱50度烘干,分散后,加入到醋酸锰饱和溶液中,搅拌24小时,离心分离,洗涤后使用管式炉在600℃氮气气氛下进行碳化合成出APF/Ti4+/APF,使用SEM观察后,在使用管式炉在空气气氛下高温焙烧,得到TiO2@MnOx核壳结构材料,最后测其电化学性能。通过改变反应物的投料量得到外壳厚度不同的TiO2@MnOx核壳结构材料。实验结果充分表明了:改变氨水,间氨基苯酚,甲醛的投料比就可以改变产物的外壳厚度。

关键词: 球状纳米二氧化钛离子,氮氧化物,TIO2@MnOx核壳结构,氮氧化物脱除催化剂

Study on the preparation of TiO2@MnOx nuclear shell structure and its nox degradation performance.

Abstract:Nitric oxide is a major component, power plant flue gas with catalyst remove nitrogen oxides and protecting the environment is one of the main focus in the current, manganese oxide titanium dioxide compound is a kind of important nox removal catalyst. This topic tries to synthesis of titanium dioxide as the nuclear manganese oxide as shell the core-shell structure of the catalyst, the experiment with spherical micro nanometer titanium dioxide particles as hard template agent, amino between phenol and formaldehyde as the carbon precursor, by aggregating TiO2 @ polymer is prepared. After using 50 degrees oven drying, scattered, join the manganese acetate saturated solution, stirring for 24 hours, centrifugal separation, used after washing tube furnace at 600 ℃ under nitrogen atmosphere carbide synthesis of APF/Ti4 + / APF, using SEM observation, in the use of tube furnace in air atmosphere under the high temperature roasting, get TiO2 @ MnOx core-shell structure materials, finally its electrochemical performance. The TiO2@MnOx shell structure material with different thickness of the shell was obtained by changing the material of the reactant. The results of the experiment showed that: changing ammonia water, amino phenol and formaldehyde can change the shell thickness of the product.

目录

第一章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2氮氧化物的来源与危害 1

1.2.1脱硝型催化的剂概述 2

1.2球状二氧化钛微纳米粒子概述 4

1.2.1纳米二氧化钛的制备 4

1.3纳米碳球材料概述 7

1.3.1纳米碳球的制备方法 7

1.4文献总结 9

第二章 实验部分 9

2.1 实验试剂和仪器 9

2.1.1 实验试剂 9

2.1.2 实验仪器 10

2.2 表征方法 11

2.3 工作电极的制备 11

2.4电化学测试 12

2.4.1 电化学测试体系 12

2.4.2 电化学测试方法 12

2.5实验步骤与现象 13

2.5.1纳米空心碳球的制备步骤 13

2.5.2纳米二氧化钛球的制备步骤 13

2.5.3 APF/Ti4+/APF的制备方法 14

第三章 结果与分析 15

3.1 扫描电镜分析部分 15

3.1.1.样品A的扫描电镜分析 16

3.1.2样品B的扫描电镜分析 16

3.1.3样品C的扫描电镜分析 17

3.2 电化学性能测试部分 20

3.2.1样品C的电化学性能测试 20

第四章 总结 26

, 30

致谢 31

主要参考文献 32

第一章 绪论

1.1课题背景

基于我国特殊的人口结构和日渐成熟的工业发展状况,氮氧化物正在逐渐的污染着我们周边的生存环境。不难推想,再过30年左右排我国的氮氧化物放量将达到一个很大的数值,这一现象必然会造成我们赖以生存的大气被严重污染,因此,我们不能对氮氧化物这一隐形杀手视而不见了。