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

Contents

1Background

2Literature research

3Experimental progress

4Programming

Summary 5

Why Pt ???Why Pt ???

催化作用

环境（汽车转换器）

能源（新型化石燃料）

电化学 燃料电池

Literature research

表面性能

1

定义良好（特定的晶面特

定的性能）

2

高晶面（能量高，不易

稳定存在）

更多的活性位

3

.

比表面积大

Why ???

凹穴（能量高，且内部张力大）

Pt纳米晶

热还原

小分子调控（调控剂）-NH2 ， -OH,

等

生物分子调控

How ???

成核成核 生长生长 一定形貌的纳米晶一定形貌的纳米晶

动力学控制

能量

成晶关键 成核 + 生长一定晶型晶体

成晶过程

H2PtCl6 或 MPtCl6（ Pt 源）

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）

还原剂还原 H2PtCl6 制备 Pt 纳米晶

反应快不易控制，生成的 Pt 纳米尺寸大且无特定形貌

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

选择性化学吸附 动力学生长速度不同 生成凹形 Pt纳米晶

形成了凹形 Pt立方纳米（ >20nm ）

NH2 调控生成 Pt 凹形纳米晶

(110) 和 (111) 面优先生长

胺类化合物 ( 油胺 ) 优先选择性

吸附在 (100)

随着 NH2 浓度增加，刻蚀程度增加 Angew. Chem. Int. Ed.2013

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 )

光照（ UV 照射，破坏生物分子结构从而破坏了与 Pt 的结合）

生物分子调控生成 Pt 纳米晶

避免光照，合适 PH 下进行

生物分子的优点

识别性强识别性强

条件温和条件温和 尺寸小 ,稳定性高尺寸小 ,稳定性高

为什么选择生物分子调控？

• 特殊的靶位识别

• 常温、常压 • 可以控制生成 10nm 以下

生物分子调控实例

能量高低能量高低

电子排布电子排布

？？？？？？

官能团官能团

生物分子调控实质

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

Text in hereText

in here

-OH-OH

NH2NH2

电子排布影响能量分布 得到尺寸、形貌

各异的 Pt 纳米晶

生物小分子 (?) 调控

OH- 和 的调控作用

苯环调控生成四面体纳米晶

四面体纳米晶S7( 苯环 )选择吸附 (111)

TA 四面体纳米晶

COOH

-OH 调控生成立方体纳米晶

Nano.lett.2013

立方体纳米晶T7(-OH)选择吸附 (100)

3-HB 立方体纳米晶

COOH

OH

采用不同冠能团的小分子 等作为调控剂

制备 Pt 纳米晶制备 Pt 纳米晶

作为 Pt 纳米催化剂活性的表征

评价手段评价手段

Experimental progress

用自制和购买的 SBA-15 做负载载体

负载 SBA-15负载 SBA-15

OH NH2

NO3

加氢反应NaBH4还原 p-NIP

P-NIP/环己烯加氢还原

NO3到NH2

NO3 到 NH2 和双键加氢

评价手段及装置

Thank you!