氮掺杂石墨烯的生长机理及其在乙苯选择性氧化中的应用

以热解氧化石墨烯材料为碳基底,分别使用有机氮源和无机氮源对其进行氮掺杂处理,制备了一系列氮掺杂石墨烯材料.采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、拉曼光谱和X射线光电子能谱等表征方法考察了氮掺杂石墨烯的生长机理.结果表明,随着制备过程中退火温度的改变,氮掺杂石墨烯中不同氮物种的含量有显著差别.这种差异是由不同氮物种化学环境的差异所导致的.所制备的含氮石墨烯材料对乙苯选择性氧化制苯乙酮反应均表现出优良的催化活性.其中,石墨氮的含量对于提高苯乙酮收率起到至关重要的作用.此外,通过氧化剂控制活化的方法可以消除过多的结构缺陷和过量氮掺杂对催化反应的不利影响,有效提升氮掺杂石墨烯的催化活性.     

反应性模板法合成硫化银中空球-银纳米粒子异质结构

以Cu₂S中空球为反应性模板, 通过在水溶液中与银离子的阳离子交换和氧化还原反应制备了大小均匀的Ag₂S中空球-Ag纳米粒子异质结构, 即Ag₂S-Ag异质中空球. 该异质结构中每个Ag₂S中空球的直径约为600 nm, 壁厚约20–30 nm, 其表面均附着一个Ag纳米粒子. 采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和能量色散X射线谱(EDS)对所得Ag₂S-Ag异质中空球的结构和组成进行了表征. 若以CuS中空球为反应性模板, 在相似转化条件下则主要得到不含Ag粒子的Ag₂S中空球. 该结果表明, Cu₂S中的Cu(I)的还原性在Ag₂S-Ag异质中空球的形成中发挥了重要作用. 通过对所制备的Ag₂S-Ag异质中空球进行二次生长, 还可以得到Ag₂S中空球的半球表面均被Ag膜所包覆的Ag₂S-Ag异质中空球.     

磷化铁/石墨烯纳米复合物的制备及其在F-T合成反应中的应用

作为一种新型碳材料, 石墨烯(G)具有较大的比表面, 因而可以作为载体担载多种金属或金属氧化物. 通过水热法一步合成了磷酸铁/氧化石墨复合物(FePO/GO), 氧化石墨(GO)上复合的磷酸铁(FePO)呈多孔状, 粒径为100～300 nm. 以FePO/GO为前体, 在氢气氛围下, 通过煅烧进一步合成了磷化铁/石墨烯纳米复合物(FeP/G). 粒径为10 nm左右的磷化铁(FeP)均匀的分散在石墨烯表面, 主要暴露(201)晶面. 石墨烯不但能调控FePO的结构, 而且还能促进FePO的还原. FeP/G催化剂可以用于费-托反应, 相对于非负载的FeP, FeP/G具有较高的催化活性、对长链烃较高的选择性以及较高的烯/烷比.