Pd/Fe3O4-MCNT磁性催化剂的制备、表征及催化性能

徐玲; 沈晓旭; 肖强; 钟依均; 叶素芳; 叶向荣; 朱伟东

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A magnetic composite of multi-walled carbon nanotubes (MCNT) decorated with mono-dispersed Fe3O4 nanoparticles was prepared by a polyol method. The structure and composition of the resultant composite were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) techniques. We found that the size of the Fe3O4 nanoparticles supported on the MCNT could be easily controlled by changing the mass ratio of the Fe3O4 precursor to the MCNT. By a subsequent polyol process, 3% (w) Pd was loaded onto a Fe3O4-MCNT composite to form Pd/Fe3O4-MCNT magnetic catalysts. The results from magnetic measurements indicated that the prepared composites before and after Pd loading possess superparamagnetic characteristics at room temperature. The prepared Pd/Fe3O4-MCNT catalysts were evaluated by the selective hydrogenation of cinnamaldehyde as a probe reaction and it showed high activity toward the conversion of cinnamaldehyde to hydrocinnamaldehyde. Under a magnetic field, the catalyst powder was easily separated from the liquid-phase reaction system. The catalyst did not show any significant degradation after four cycles indicating the good recyclability of the prepared composite catalyst.%利用多元醇法制备了单分散Fe3O4纳米粒子修饰多壁碳纳米管(MCNT)的磁性复合材料,并以X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线能量色散谱(EDS)对碳纳米管磁性复合材料的结构和组成进行了表征.研究发现,通过调控Fe3O4前驱体与MCNT载体的质量比,可以很好地控制沉积的磁性纳米粒子大小.以碳纳米管磁性复合材料为载体,采用多元醇法成功制备了Pd负载量为3.0％(w)的Pd/Fe3C4-MCNT磁性催化剂.磁性质测试表明碳纳米管磁性复合材料在负载Pd前后都具有良好的超顺磁性,以肉桂醛加氢为探针反应研究了Pd/Fe3O4-MCNT的催化性能,结果表明该催化剂表现出良好的催化加氢性能,在外加磁场下催化剂能与液相反应体系高效分离,循环使用4次后,催化性能没有明显下降,显示了良好的循环利用性能.

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来源
《物理化学学报》 |2011年第8期|1956-1960|共5页
作者
徐玲; 沈晓旭; 肖强; 钟依均; 叶素芳; 叶向荣; 朱伟东;
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作者单位

浙江师范大学物理化学研究所,先进催化材料省部共建教育部重点实验室,浙江金华321004;

浙江师范大学物理化学研究所,先进催化材料省部共建教育部重点实验室,浙江金华321004;

浙江师范大学物理化学研究所,先进催化材料省部共建教育部重点实验室,浙江金华321004;

浙江师范大学物理化学研究所,先进催化材料省部共建教育部重点实验室,浙江金华321004;

金华职业技术学院,浙江金华321007;

Pacific Northwest National Laborator,P.O.Box 999,Richland, Washington 99352,USA;

浙江师范大学物理化学研究所,先进催化材料省部共建教育部重点实验室,浙江金华321004;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类催化剂;
关键词
多壁碳纳米管; 磁性复合催化剂; 多元醇法; 肉桂醛; 选择性加氢;

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