CuO(CoO,MnO)/SiO_2纳米复合气凝胶的溶胶-凝胶法制备、成胶机理及表征

摘要

采用正硅酸乙酯(tetraethyl orthosilicate,TEOS)和Cu、Co、Mn的醋酸盐溶液,通过溶胶-凝胶法、常压干燥制备了过渡金属氧化物含量高达75wt%的CuO(CoO,MnO)/SiO2纳米复合气凝胶。采用透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外分析(FTIR)、电子散射能谱分析(EDS)和化学分析等对其微观结构、组成及成胶机理进行了探讨。结果表明:CuO(CoO,MnO)/SiO2纳米复合气凝胶的颗粒约在5～10nm,并具有SiO2气凝胶的纳米孔隙三维网络结构和高比表面积;根据过渡金属醋酸盐与TEOS比例的不同,Cu、Co和Mn能够与氧在网络结构中形成不同程度的—O—M—O—桥键连接;通过气凝胶的多孔网络分隔作用,可使更多金属氧化物CuO、CoO和MnO的纳米粒子均匀分散于CuO(CoO,MnO)/SiO2复合气凝胶或SiO2气凝胶骨架中。这种结构既有利于提高催化剂负载量,又可充分利用CuO、CoO和MnO的助催化作用。