基于生物模板的钯纳米颗粒催化剂制备及其催化性能的研究

摘要

金属钯纳米颗粒具有很高的催化活性，并且价格较铂等便宜，因此在工业催化、能源化工等领域具有重要的应用。钯通常负载于各种有机物、碳纳米管和其他金属合金，因为负载型钯催化剂具有较好的分散性、尺寸可控性、催化效率高、易于分离产物等优势，是现今钯催化剂研究的重点。
　　目前已经发展了很多种钯纳米颗粒合成的方法，常见的有化学合成法、电化学沉积法，近年来以生物大分子为模板合成钯纳米颗粒的方法受到很大关注。因为这些生物模板具有特定的空间纳米结构、金属结合位点等特点，能够与钯纳米颗粒很好的结合一起，并且生物模板制备成本低、可降解、绿色环保等优势，目前，有不少研究组利用CYS突变烟草花叶病毒(TMVcys)作为生物模板来合成Pd纳米颗粒，但是利用生物工程对蛋白修饰比较复杂，另外合成得到的Pd纳米颗粒的尺寸也不是很均匀。
　　钯催化Suzuki反应是众多材料合成的基础反应，一直是钯催化有机反应中的研究重点。多数研究者利用有机配体制备钯纳米颗粒，但是有机配体制备过程复杂，并且容易污染环境。为了克服上述缺点，我们实验室则基于生物模板法制备钯纳米颗粒催化Suzuki反应。
　　在前期的工作中，我们实验室已经实现了胰岛素纤维的控制生长，本文通过控制温度实现尺寸可控的钯纳米颗粒的制备，实验中我们实现了三种粒径大小的钯纳米颗粒的制备。另外我们发现淀粉样纤维是具beta-sheet核心结构的纤维，具有非常稳定的化学性质，是十分理想的生物模板。我们以胰岛素纤维作为生物模板，吸附Pd纳米颗粒制备零价钯催化剂。我们制备的钯催化剂具有很好的催化Suzuki反应的能力，并对钯纳米颗粒的大小对催化效率的影响进行了讨论。最后我们初步探究了钯电催化过氧化氢的还原反应，进一步研究了生物性钯催化剂的催化性能。

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引言

1.绪论

1.1钯催化剂研究进展

1.2 Suzuki 反应简介

2实验相关仪器材料介绍

2.1 实验所用仪器设备

2.2实验室所用化学试剂

3钯纳米催化剂在Suzuki 反应催化效率的研究

3.1纤维的培养与表征

3.2钯纳米颗粒的制备与表征

3.3钯纳米催化剂样品的制备以与表征

3.4钯纳米催化剂在Suzuki 反应催化效率的研究

4.钯纳米颗粒对于H2O2电催化的初步探究

4.1钯电催化H2O2研究进展

4.2 生物型钯纳米催化剂催化H2O2结果

5.总结与展望

5.1工作的总结

5.2 进一步的工作

参考文献

在校研究成果

致谢