化学词典为您介绍纳米催化剂的制备方法及纳米催化剂的应用，近年来，纳米科学与技术的发展已广泛地渗透到催化研究领域，其中最典型的实例就是纳米催化剂的出现及与其相关研究的蓬勃发展。纳米材料催化剂具有独特的晶体结构及表面特性。纳米催化剂具有比表面积大、表面活性高等特点，显示出许多传统催化剂无法比拟的优异特性。

纳米催化剂制备方法

目前生产纳米催化剂的方法很多,无论采用哪一种方法，制备的纳米粒子必须达到如下要求：表面光洁；粒子形状、粒径及粒度分布可控；粒子不易团聚；易于收集，产率高。

1、溶胶-凝胶法 

溶胶-凝胶法是指金属有机或无机化合物经过溶胶-凝胶化和热处理形成氧化物或其他固体化合物的方法。

2、沉淀法

沉淀法是在液相中将化学成分不同的物质混合,再加入沉淀剂使溶液中的金属离子生成沉淀,对沉淀物进行过滤、洗涤、干燥或煅烧制得所需产品。

3、浸渍法

将载体置于含活性组分的溶液中浸泡达到平衡后将剩余液体除去(或将溶液全部浸入固体),再经干燥,煅烧,活化等步骤得到所需产品。

4、微乳液法

微乳液法首先需要配制热力学稳定的微乳液体系,然后将反应物溶于微乳液中,使其在水核内进行化学反应,反应产物在水核中成核、生长,去除表面活性剂,将得到的固体粗产物在一定温度下干燥、焙烧,即可得到所需产品。

5、离子交换法

首先,对沸石、SiO2等载体表面进行处理,使H+、Na+等活性较强的阳离子附着在载体表面上,然后将此载体放入含Pt(NH3)5Cl2+等贵金属阳离子基团的溶液中,通过置换反应使贵金属离子占据活性阳离子原来的位置,在载体表面形成贵金属纳米微粒。

6、水解法

首先,在高温下将金属盐溶液水解,生成水合氧化物或氢氧化物沉淀,再将沉淀产物加热分解得到纳米颗粒。水解法具有制备工艺简单、化学组成可精确控制、粉体性能重复性好、收率高等优点,缺点是成本较高。

7、等离子体法 应用等离子体活化手段不仅可以活化化学不活泼分子,还可以解决热力学上受限反应的问题。利用冷等离子体特有的热力学非平衡特性,可使催化剂和活化过程低温化、高效化将使用等离子体方法制得的纳米Cu、Cr、Mn、Fe、Ni等颗粒,按一定比例与载体加入自制的加载装置内混合,在机械力作用下可形成均匀、牢固的负载型纳米金属催化剂。

纳米催化剂的应用

1、纳米催化剂在化学电源中的应用 

纳米催化剂在化学电源中应用研究主要集中在把纳米轻烧结构体作为电池电极。采用纳米轻烧结体作为化学电池、燃料电池和光化学电池的电极,可以增加反应表面积，提高电池效率，减轻重量，有利于电池的小型化。如镍和银的轻烧结体作为化学电池等的电极已经得到了应用。

2、纳米催化剂在环境保护领域的应用

1）光催化空气净化

传统的空气净化技术大中的有毒污染物，但污染物本身的处理仍然是一个问题。而以锐钛矿型纳米TiO2催化剂为代表的光催化空气净化技术具有室温深度氧化、二次污染小、运行成本低和可望利用太阳光为反应光源等优点，再加上纳米TiO2制备成本低、化学稳定性和抗磨损性能良好等优点，在空气尤其是在室内空气的深度净化方面显示出了巨大的应用潜力。

2）汽车尾气处理 

COx和NO气体是汽车尾气排放物中的主要污染成分。负载NCsPt-γ-Al2O3-CeO2有效地解决了催化剂使用温度范围与汽车尾气温度范围不匹配的问题，催化CO转化率可高达83%，有关专家运用模拟实验证实，在存在氧气条件下，Pd-RhNCs在CO氧化过程中表现出很高的活性，而在无氧状态下，Pt-RhNCs活性更高；对于NO还原反应，无论氧气存在与否，Pt-RhNCs都表现出较高的催化活性。此外，Khoudiakov的研究结果表明，沉积在过渡金属氧化物Fe2O3上的纳米Au微粒对于室温下CO的氧化也具有很高的催化活性。

                                                                                                       责任编辑：qxl

你可能感兴趣的中国化工网栏目：化学试剂 ，化学元素表，化学元素周期表口决，化学元素周期表读音，化学元素周期律，化工词典，cas号查询