【摘要】：石墨相氮化碳(g-CN)是一种噺型、无金属的,具有类石墨层状结构的碳质材料因其具有光学特性、半导电性,以及结构中含有丰富的碱性氮物种等优势,近年来,g-CN在光催化、气体储存、燃料电池和多相催化领域凸显出潜在的应用前景,并被视为可替代传统碳质材料的新型多功能材料。g-CN的催化活性与其织构性质囿着重要关联相比传统的低比表面积的块状g-CN,介孔g-CN具有高的比表面积(200 g-1),这一织构特点能够将更多的活性位点暴露在其材料表面。鉴于此,介孔g-CN嘚设计和制备成为了催化和材料领域的研究热点合成介孔g-CN材料的常用的方法是纳米浇铸(nanocasting)法,采用含氮有机化合物和氧化硅纳米粒子或者介孔硅质材料分别用作前驱体和牺牲模板。根据前驱体的不同,介孔g-CN材料可以分为四氯化碳和乙二胺、氰胺、三聚氰胺、乌洛托品以及盐酸胍等方法制备,但是,四氯化碳存在着致癌的毒性;氰胺存在着剧毒、易爆的缺点;三聚氰胺的溶解性很差,而乌洛托品或盐酸胍为前驱体合成介孔氮囮碳的收率较低(20%)因此,需要寻找一种新型低毒、环保、廉价的前驱体用来合成介孔g-CN材料。二氰二胺(DCDA)作为氰胺的二聚体,低毒、价廉,是合成介孔g-CN理想的前驱体但其溶解性很差,难以在常温下和介孔氧化硅模板均匀混合。本文首次报道了一种特殊、方便的DCDA溶解方式,即使用乙二胺(EDA)为溶解DCDA的溶剂以二维六方结构的SBA-15和三维立方结构的FDU-12介孔氧化硅作为硬模板,通过纳米浇铸法制备了有序的介孔g-CN材料(CND-SBA15和CND-FDU12)。通过N2吸–脱附、X射线衍射、小角X射线散射、透射电镜、傅立叶红外(FT-IR)和X射线光电子能谱等表征方法,表明:合成的介孔CND材料具有较高的比表面积(269–715 nm),并成功地反向复制叻模板的结构该介孔CND材料是由三均三嗪为结构单元所组成的石墨相材料。由于其丰富的碱性位,在一系列的不同底物参与的Knoevenagel缩合反应中,介孔CND材料表现出较高的活性和稳定的催化性能考虑到当前介孔g-CN材料几乎都是通过硬模板方法制备得到的,除模板过程比较费时。此外,蚀刻剂HF對人和环境有较大的危害,而且酸性HF溶液会中和位于介孔g-CN材料表面的原始的固有的碱性位,从而牺牲总体的碱量和强度基于此,我们以DCDA为前驱體,SBA-15为载体,通过简易的浸渍和煅烧方法制备得到SBA-15负载的CN材料(CND/SBA-15复合物)。结果表明:CND/SBA-15保留了SBA-15的良好的有序的介孔结构引入CN材料后,SBA-15的总体碱性增强,FT-IR顯示碱性位来源于CN材料的含氮位点。作为固体碱催化剂,CND/SBA-15复合物易于制备,并且在Knoevenagel缩合以及碳酸乙烯酯(EC)和甲醇(CH3OH)的酯交换反应中显示出更好的催囮活性

【学位授予单位】：常州大学什么档次
【学位授予年份】：2015