类钙钛矿铌酸盐插层化合物的制备及催化性能研究

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作者邵峰
来源中国矿业大学
出版年2014
摘要
层状化合物因其独特的层状结构和良好的离子交换性,能够把有机功能客体化合物插入到层间,而层板结构不发生变化。钙钛矿铌酸盐类化合物(如KCa2Nb3O10和KLaNb2O7)是具有层状结构的化合物,很多有机功能分子都能通过离子交换法插入到该类化合物中。因此,它们在催化、光学器件、生物传感器和分子识别等领域都有广阔的应用前景。本论文以KCa2Nb3O10和KLaNb2O7为主要研究对象,对其制备过程及其催化性质进行研究。主要内容归纳如下:1.利用高温固相法制备了KCa2Nb3O10和KLaNb2O7,并利用XRD、IR、SEM等手段对其进行表征。2.采用客体-客体离子交换法把水溶性阳离子锰卟啉(MnTMPyP)、Ru(bpy)32+和MB+插入到KCa2Nb3O10层间。并利用XRD、IR、UV-vis、SEM等手段对插层化合物进行结构、形貌和性质分析。3.以PrNH3+-LaNb2O7为前躯体,制备了Ru(bpy)32+-LaNb2O7,并利用XRD、IR、UV-vis、SEM等手段进行表征。4.以环己烯为探针,以氧气为氧源,异丁醛为共还原剂,考察了MnTMPyP-Ca2Nb3O10、Ru(bpy)32+-Ca2Nb3O10和Ru(bpy)32+-LaNb2O7的催化性能,结果显示高的催化活性和选择性,且循环使用5次后,催化活性依然很好。主要是由于插层化合物具有更大的比表面积和层状化合物为选择性氧化提供了理想的反应场。5.用简单的滴涂法制备了MB-Ca2Nb3O10/GCE修饰电极,应用循环伏安法和脉冲伏安法考察了该修饰电极在磷酸盐溶液中对抗坏血酸的电催化作用。结果显示,该修饰电极具有良好的电化学活性,对抗坏血酸是有催化活性的。

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