纳米催化剂的研究进展
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９９． ３％ ［５ 。 ９ １］
、
２ １ 有 机溶胶 法 ．
有机溶胶法制备纳米粒子的共同特点是制 备溶胶过 程 中均 使用有机 介质 。最典 型 的方 法是在有 机介 质 中， 一定 条件 下先
制备 高分散 的纳米金属粒子 ， 然后将 载体浸入溶胶 中充分 接触 ，
使得 金属溶胶 吸附或沉积在载体上 ， 最后经过洗涤 、 干燥 和焙烧 等处 理就 可以得到纳米金属负载型催化 剂。然 而有机溶 胶法大 体 上又可 以分 为 Ｂ ｎ ｅ ｎ 和多元 醇法 ， ｏｎｍａｎ法 主要 是根 据还 原剂 类 型的不 同划 分。有 机溶剂 法制备 的催化 剂 ， 纳米粒 子粒 径小 且 大小可控 、 粒径分布窄 ， 实验操作简单 。
２ ２ 微乳 液法 ．
微乳 液 是 在较 大 量 表 面 活 性 剂 存 在 下 ， 相 混 溶 的 两 种 液 不
体 自发形成的各向同性 的交替分散体 系。微乳质点 的纳米级尺 寸为制备设计 大小及形状可控 的纳米 粒子提供基本 条件 。通常 作法是将含有金属前 驱体和沉 淀剂 的两种微 乳液混 合 ， 微乳 液 中的水核相互碰撞 ， 含不同反应 物的水核之 间进 行物质交 换 ， 生 成产物 ， 产生 晶核 ， 然后 逐渐长 大 ， 形成纳 米颗 粒。或者 只使用 种微乳液 ， 一种 反应物 直接加 入体 系 Ｊ 。而表 面活性 剂会 阻
景 。纳米催 化剂 的制 备也 已经得 到人 们 广泛 的关 注 。至 今 ， 纳 米 催 化 剂 已 经 成 功 应 用 于 石 油 化 工 、 学 合 成 、 物 、 保 和 能 化 生 环 源等领域或 行业 ， 并且得 到非 常好 的收益。
１ 纳 米 催 化 剂 的 性 质
１ １ 量 子 尺寸效 应 ．
摘 要 ： 纳米催化剂具有特殊的纳米结构 ， 具备普通催化剂所没有的性质， 这决定了纳米催化剂的高催化性能和选择性。目前
有多种方法可 以制备 纳米催化剂 ， 例如有机溶剂法 、 微乳液法 和离子交换法 等 ， 种方法都 有优缺点 。并且在众 多领域 中， 各 纳米催化 剂得到 了广泛 的应用 ， 包括工业生产 和环境保 护。
法。
３ 纳 米催 化 剂 的应 用
３ １ 环境 保护 ．
随着经济的发展 ， 环境 在不 断 的恶 化 ， 大气 污染 ， 污染 １ 水 ３ 益 严 重 。纳 米催 化 剂 慢 慢 地 进 入 环 保 领 域 ， 生 态 环 境 的 改 善 为 起着一定 的作用 。韩巧凤等 用溶胶 一凝胶法制备 的纳米复合 稀 土 氧 化 物 催 化 剂 ， 均 粒 径 为 ５ ｍ， 于尾 气 吸 收 ， Ｏ和 Ｈ 平 ０ｎ 用 Ｃ Ｃ 的转化率高于 ９ ％ ， Ｏ ０ Ｎ 的转化率高于 ７ ％。纳米 ＴＯ ５ ｉ 催化 剂 具有 良好的光催化性能 ， 以分解有 机废水 中的卤代脂肪 烃 、 可 卤 代芳烃 、 酚类 、 农药等有害污染物 。还可 以利用纳米催 化剂 杀 死环境 中的有害细菌 。西北大学曾进行 过纳米氧化锌定 量杀 菌 试验 ， 果表 明 ， ５ｍｉ ， 结 在 ｎ内 纳米氧化锌 的浓度 为 １ ％时 ， 金黄色 葡 萄 球 菌 的 杀 灭 率 为 ９ ．８ ％ ， 肠 杆 菌 的 杀 灭 率 为 ８ ６ 大
纳 米 结 构 的 多 孔 材 料 。 此 时 ， 有 催 化 活 性 的组 分 往 往 在 膜 具
的表 面或者 是膜 的孔 道 ， 一般 可 以达 到每 平方 厘米 存在 １ ～ ０ ｌ 个 ３～ ． ｍ 有效 横 截 面 的通 道 。 ０ ０１ 除了量子尺寸效应 之外 ， 纳米催 化剂 还具有 表 面效应 和体 积效应 。当微粒 粒径 由 １ ｍ减小 到 １ｎ ０ｎ ｍ时 ， 表面原子数 将从 ２ ％增加到 ９ ％ Ｌ 。这会使得表 面原 子的配位 数严重 不足 、 ０ ０ ５ Ａ 出 现 不饱 和键 以及表面缺 陷增加ｔ ， ６ 引起表面张力增 大， １ 使得粒子 极 易结合其他 原子 ， 以降低表 面张力 。当纳米颗 粒 的尺寸 与传
当纳米 颗粒 尺寸下 降到一 定值 时 ， 费米 能及 附 近的 电子 能 级将有准连续态 分裂 为分 立能级 ， 时处 于分立 能级 中的电 子 此 波动性可使纳米 颗粒 具有 突 出的光学 非线 性 、 异催 化 活性 等 特 性质 。Ｂ ｋ ｔａｏ ｕ ｈｉ ｒｖ等 用 １ ０ ｍ范围内不同尺寸 的银 粒 ｙ ０～１０ ｎ 子催化 乙烯环 氧化 ， 中银粒子负载 在 Ａ 其 Ｉ 。研究发 现随着银 ０ 粒子尺寸 的增大 ， 乙烯环氧化率也 越大 ， 主要 原 因是银粒 子尺寸 的大小影响 了分子 内部 的键 能 。但是并不 是所有 催化剂 都有这 样 的结果 。用 １ ｔＡ： 纳米催化剂在 ４ ０℃下氧化 甲烷 ， ％Ｐ／ １ Ｏ ３ 其 中采用不 同颗粒大小 的活性组 分 。结果表 明 当催 化剂含 有平均 大 小 ２ａ 的催 化 活 性 组 分 时 ， 化 剂 拥 有 最 大 催 化 活 性 。 ｍ 催
第４ Ｏ卷第 ６期
２１ ０ ２年 ３月
广
州
化
工
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ６ １４ ． Ｍ ａ ｃ ． ０１ ｒｈ ２ ２
Ｇｕａ ｇ ｈｏ ｅ ｃ ｌＩ ｄｕ ｔｙ ｎ ｚ ｕ Ｃｈ ｍｉａ ｎ ｓｒ
纳 米 催 化 剂 的 研 究 进 展
刘宇 良
（ 岛科技 大 学 ，山 东 青 青 岛 ２６ ４ ） ６０ ２
ｔｏ ｉ ｎ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ：ｎ ｎ ｍｅｅ ａａｙ ｔ ｉｅ ｅｆｃ ；ｎ ｎ ｍｅｅ ｔｕ ｔ ｒ ａ ｏ ｔ ｒｃ ｔ ｌｓ ；ｓｚ ｆｅ ｔ ａ ｏ ｔ ｒｓｒ ｃ ｕ ｅ；ｅ ｉｏ ｍｅ ｔｌｐ ｏｅ ｔｏ ｎｖｒ ｎ ｎ ａ ｒ ｔ ｃｉｎ
随着人 们在众多领 域里 ， 括物 理化 学 ， 包 石油 化 工 ， 化学 合 成等， 对纳米催化剂性质 研究的深入 ， 纳米催 化技术 已经成 为 目 前研究 的热点 。由于 纳米 材料拥 有普 通材 料不具 备 的特 点 ， 例
活 性 组 分 的 粒子 大 小 不 仅 会 影 响 催 化 剂 的 活 性 ， 会 影 响 还 反 应 的选 择 性 。这 种 特 殊 的催 化 活 性 主要 由粒 子 大 小 决 定 的 ，
源自文库
得沸石催化剂具有高的活性和选择性 ， 尤其是在烃类化合物 ｃ— ｃ 键的断裂过程 中。纳米结构孔道 的存在使 得类似 于液体超强 酸 的催化剂成为现实 ， 并且 在反应 中对 特定 的结构化 合物拥 有高 的选择性 ， 这种选择性类 似于空间结构对反应 的影响 ， 特定 的结 构 才 能 通 过 特 定 的纳 米 孔 道 。这 种 选 择 性 包 括 对 反 应 物 的 选 择 性 、 产 物 的选 择 性 和 对 中 间 体 的 选 择 性 Ｊ 对 。实 际 上 纳 米 催 化 剂 能够具备普通催化 剂 的不具备 的特性 ， 要是 因为纳米 结构 主 存 在 特 殊 的 性 质 。然 而 实 际 应 用 时 会 用 不 同 类 型 的膜 代 替 具 有
ｎａ ｏ ｔｒ ｃ ｔ ｌｓ ｄ ｈ ｇ ａａｙ ｉ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｎｄ ｓ ｌｃｉ ｅ ｈｅ ｅｗｅ ｅ ａｖ ｒｅｙ ｏ ｔｏ ｓｐ ｅ ａ ｉ ｇ ｎ ｎ ｍｅｅ ａ— ｎ ｍｅｅ ａａｙ ｔｈａ ｉｈ ｃ ｔｌｔｃ ｐ ｒｏ ｍ ｎ ｅ ａ ｅｅ ｔｖ ．Ｔ ｒ ｒ ａ ｔ ｆｍｅｈ ｄ ｒ ｐ ｒｎ ａ ｏ ｔｒｃ ｔ ｉ ａ ｙ ｔ ｕ ｈ ａ ｓｎ ｒ ａ ｉ ｏｖ ｎ ，ｍｉｒ ｅ ｌｉ ｎ ａ ｄ ｉ ｎ ｅ ｃ ａ ｇ ｌｓ ，ｓ ｃ ｓ ｕ ｉ ｇ ｏｇ ｎ ｃ ｓ ｌ ｅ ｔ ｃ ｏ ｍｕ ｓｏ ｎ ｏ ｘ ｈ ｎ ｅ，ａ ｄ ｅ ｃ ｔ ｏ ａ ｄ ａ ｔ ｇ ｓａ ｄ ｄ ｓ ｄ ａ ｔ — ｎ ａ ｈ ｍｅｈ ｄ ｈ ｄ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｎ ｉａ ｖ ｎ ａ ｇ ｓ Ａｎｄ ｉ ｎ ｒ ａ ，ｎ ｎｏ ｔ ｒｃ ｔ ｌｓ ｓ ｗｉ ｅ ｙ ｕｓ ｄ，ｉｃ ｕ ｉ ｇ ｉ ｄ ｓｒａ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ａ ｎｖｒ ｎ ｎｔｌｐ ｏ ｅ — ｅ． ｎ ｍａ ｙ ａ ｅ ｓ ａ ｍｅｅ ａａ ｙ ｔｗａ ｄ ｌ ｅ ｎ ｌ ｄ ｎ ｎ ｕ ｔ ｌｐ ｏ ｕ ｔ ｎｄ ｅ ｉｏ ｍｅ ａ ｒ ｔｃ ｉ ｏ
导 电子 的德 布 罗 意 波 长 相 当 或 相 比 更 小 时 ， 米 颗 粒 在 各 方 面 纳
然而影 响方式 主要是 反应 对结构敏感 程度 。对 于对结构 迟钝 的
作者简介 ： 刘宇 良 男 硕士研究生 主要从事化学工程研究。
广
州
化
工
２１ ０ ２年 ３月
包括催化活性与普通颗粒相 比有很大 的变 化 。例 如纳米级胶 态金 属的催化速率就 比常规金属的催 化速率提 高了 １０倍。 ０
３ ２ 工 业生产 ．
工业生产 中对催 化剂的 要求不 仅仅是 较高 的催 化性 ， 键 关 是 能够带来 巨大 的经济效应 。目前越来越 多的纳米催 化剂用 于
工 业 生 产 ， 括石 油化 工 和 电池 工 业 。 它 可 以 直 接 催 化 反 应 ， 包 提 高反应器 的效率 ， 改善产 品结构 ， 提高产 品附加值 、 产率 和质量 。
Ｌ Ｕ ／ ｙ 一 ｌａ ｇ ｉｎ
（ ｉ ｄ ｏＵ ｉ ｒ ｔ ｏ ｃ ｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎｌｇ ， ｈ ｎ ｏ ｇＱ ｎｄ ｏ２ ６ ４ Ｃ ｉａ Ｑｎ ａ ｎｖ ｓｙ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｙ Ｓ ａ ｄ ｎ ｉｇ ａ ６ ０ ２， ｈｎ ） ｇ ｅ ｉ Ｓ ｅ ｏ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｎａ ｏ ｔｒｃ ｔｌｓ ａ ｐ ｃａ ｔ ｃｕｅ，ｗ ｉｈ ｇ ｎ ｒｌｃ ｔｌｓ ｉｎｔｐ ｓｅ ｓｄ，ａ ｄ ｄ ｔｒ ｎ ｄ ｔｅ ｎ ｍｅｅ ａａｙｔｈ ｄ ｓ ｅ ｉｌｓｒ ｔｒ ｕ ｈｃ ｅ ｅａ ａａｙｔｄｄ ’ ｏ ｓｓｅ ｎ ｅｅｍｉｅ ｈ
使金属离子与 阳离 子置换 ， 后形 成负载 型纳米 催化 剂。该法 最 具有高收率 的特点 。
２ 纳 米 催化 剂 的 制 备 方法
经过人们对纳米催 化剂 的不断研究 ， 现 了多种 制备 纳米 发 催化 剂的方法 ， 方法 的选 择 ， 对纳 米催 化剂 的性 质 有很 大 的影 响。制备过程 中使纳米 级颗粒 在不 同介质 中不发 生 团聚 ， 或者 让纳米级颗粒负载 在特定 载体上 ， 以下 介绍几 种较 为常见 的方
如 比表 面 积 大 、 面 原 子 及 活 性 中 心 数 目多 、 化 效 率 高 以及 特 表 催 异 的选 择催 化 性 ， 米 催 化 剂 在 催 化 剂 领 域 有 着 巨 大 的 发 展 前 纳
反 应 ， 子 大 小 对催 化 活 性 的 影 响 甚 微 ， 且 粒 子 大 小 对 反 应 的 粒 并
关键 词 ： 纳米催化剂； 量子尺寸效应； 纳米结构 ； 环境保护
中图分 类号 ：Ｑ ３ Ｔ１
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： ０ — ６７ ２ １）６ ０３ — ３ １ １ ９７ （０２０ — ０９ ０ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓｏ ｎｏ ｅ ｅ ｔ ｌ ｓ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆＮａ ｍ ｔ ｒ Ｃａ ａ ｙ ｔ
影响具有两 面性 ， 随着粒子大小的增大 ， 可能会提 高催化活性 或 者降低催化活性 ， 这取决于反应中间体粒子的大小 ＩＪ ２。
１ ２ 纳 米结构 的 多孔材 料 ．
由于 沸 石 催 化 剂 具 有 高 的 催 化 活 性 和 选 择 性 ， 们 对 沸 石 人 催 化 剂 的研 究 越 来 越 多 ， 且 主 要 应 用 于 炼 油 、 油 化 学 产 品 和 并 石 化学等领域 。正是在纳米级孔道 中形成 的稳定 的超 强酸位点使
、
２ １ 有 机溶胶 法 ．
有机溶胶法制备纳米粒子的共同特点是制 备溶胶过 程 中均 使用有机 介质 。最典 型 的方 法是在有 机介 质 中， 一定 条件 下先
制备 高分散 的纳米金属粒子 ， 然后将 载体浸入溶胶 中充分 接触 ，
使得 金属溶胶 吸附或沉积在载体上 ， 最后经过洗涤 、 干燥 和焙烧 等处 理就 可以得到纳米金属负载型催化 剂。然 而有机溶 胶法大 体 上又可 以分 为 Ｂ ｎ ｅ ｎ 和多元 醇法 ， ｏｎｍａｎ法 主要 是根 据还 原剂 类 型的不 同划 分。有 机溶剂 法制备 的催化 剂 ， 纳米粒 子粒 径小 且 大小可控 、 粒径分布窄 ， 实验操作简单 。
２ ２ 微乳 液法 ．
微乳 液 是 在较 大 量 表 面 活 性 剂 存 在 下 ， 相 混 溶 的 两 种 液 不
体 自发形成的各向同性 的交替分散体 系。微乳质点 的纳米级尺 寸为制备设计 大小及形状可控 的纳米 粒子提供基本 条件 。通常 作法是将含有金属前 驱体和沉 淀剂 的两种微 乳液混 合 ， 微乳 液 中的水核相互碰撞 ， 含不同反应 物的水核之 间进 行物质交 换 ， 生 成产物 ， 产生 晶核 ， 然后 逐渐长 大 ， 形成纳 米颗 粒。或者 只使用 种微乳液 ， 一种 反应物 直接加 入体 系 Ｊ 。而表 面活性 剂会 阻
景 。纳米催 化剂 的制 备也 已经得 到人 们 广泛 的关 注 。至 今 ， 纳 米 催 化 剂 已 经 成 功 应 用 于 石 油 化 工 、 学 合 成 、 物 、 保 和 能 化 生 环 源等领域或 行业 ， 并且得 到非 常好 的收益。
１ 纳 米 催 化 剂 的 性 质
１ １ 量 子 尺寸效 应 ．
摘 要 ： 纳米催化剂具有特殊的纳米结构 ， 具备普通催化剂所没有的性质， 这决定了纳米催化剂的高催化性能和选择性。目前
有多种方法可 以制备 纳米催化剂 ， 例如有机溶剂法 、 微乳液法 和离子交换法 等 ， 种方法都 有优缺点 。并且在众 多领域 中， 各 纳米催化 剂得到 了广泛 的应用 ， 包括工业生产 和环境保 护。
法。
３ 纳 米催 化 剂 的应 用
３ １ 环境 保护 ．
随着经济的发展 ， 环境 在不 断 的恶 化 ， 大气 污染 ， 污染 １ 水 ３ 益 严 重 。纳 米催 化 剂 慢 慢 地 进 入 环 保 领 域 ， 生 态 环 境 的 改 善 为 起着一定 的作用 。韩巧凤等 用溶胶 一凝胶法制备 的纳米复合 稀 土 氧 化 物 催 化 剂 ， 均 粒 径 为 ５ ｍ， 于尾 气 吸 收 ， Ｏ和 Ｈ 平 ０ｎ 用 Ｃ Ｃ 的转化率高于 ９ ％ ， Ｏ ０ Ｎ 的转化率高于 ７ ％。纳米 ＴＯ ５ ｉ 催化 剂 具有 良好的光催化性能 ， 以分解有 机废水 中的卤代脂肪 烃 、 可 卤 代芳烃 、 酚类 、 农药等有害污染物 。还可 以利用纳米催 化剂 杀 死环境 中的有害细菌 。西北大学曾进行 过纳米氧化锌定 量杀 菌 试验 ， 果表 明 ， ５ｍｉ ， 结 在 ｎ内 纳米氧化锌 的浓度 为 １ ％时 ， 金黄色 葡 萄 球 菌 的 杀 灭 率 为 ９ ．８ ％ ， 肠 杆 菌 的 杀 灭 率 为 ８ ６ 大
纳 米 结 构 的 多 孔 材 料 。 此 时 ， 有 催 化 活 性 的组 分 往 往 在 膜 具
的表 面或者 是膜 的孔 道 ， 一般 可 以达 到每 平方 厘米 存在 １ ～ ０ ｌ 个 ３～ ． ｍ 有效 横 截 面 的通 道 。 ０ ０１ 除了量子尺寸效应 之外 ， 纳米催 化剂 还具有 表 面效应 和体 积效应 。当微粒 粒径 由 １ ｍ减小 到 １ｎ ０ｎ ｍ时 ， 表面原子数 将从 ２ ％增加到 ９ ％ Ｌ 。这会使得表 面原 子的配位 数严重 不足 、 ０ ０ ５ Ａ 出 现 不饱 和键 以及表面缺 陷增加ｔ ， ６ 引起表面张力增 大， １ 使得粒子 极 易结合其他 原子 ， 以降低表 面张力 。当纳米颗 粒 的尺寸 与传
当纳米 颗粒 尺寸下 降到一 定值 时 ， 费米 能及 附 近的 电子 能 级将有准连续态 分裂 为分 立能级 ， 时处 于分立 能级 中的电 子 此 波动性可使纳米 颗粒 具有 突 出的光学 非线 性 、 异催 化 活性 等 特 性质 。Ｂ ｋ ｔａｏ ｕ ｈｉ ｒｖ等 用 １ ０ ｍ范围内不同尺寸 的银 粒 ｙ ０～１０ ｎ 子催化 乙烯环 氧化 ， 中银粒子负载 在 Ａ 其 Ｉ 。研究发 现随着银 ０ 粒子尺寸 的增大 ， 乙烯环氧化率也 越大 ， 主要 原 因是银粒 子尺寸 的大小影响 了分子 内部 的键 能 。但是并不 是所有 催化剂 都有这 样 的结果 。用 １ ｔＡ： 纳米催化剂在 ４ ０℃下氧化 甲烷 ， ％Ｐ／ １ Ｏ ３ 其 中采用不 同颗粒大小 的活性组 分 。结果表 明 当催 化剂含 有平均 大 小 ２ａ 的催 化 活 性 组 分 时 ， 化 剂 拥 有 最 大 催 化 活 性 。 ｍ 催
第４ Ｏ卷第 ６期
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纳 米 催 化 剂 的 研 究 进 展
刘宇 良
（ 岛科技 大 学 ，山 东 青 青 岛 ２６ ４ ） ６０ ２
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随着人 们在众多领 域里 ， 括物 理化 学 ， 包 石油 化 工 ， 化学 合 成等， 对纳米催化剂性质 研究的深入 ， 纳米催 化技术 已经成 为 目 前研究 的热点 。由于 纳米 材料拥 有普 通材 料不具 备 的特 点 ， 例
活 性 组 分 的 粒子 大 小 不 仅 会 影 响 催 化 剂 的 活 性 ， 会 影 响 还 反 应 的选 择 性 。这 种 特 殊 的催 化 活 性 主要 由粒 子 大 小 决 定 的 ，
源自文库
得沸石催化剂具有高的活性和选择性 ， 尤其是在烃类化合物 ｃ— ｃ 键的断裂过程 中。纳米结构孔道 的存在使 得类似 于液体超强 酸 的催化剂成为现实 ， 并且 在反应 中对 特定 的结构化 合物拥 有高 的选择性 ， 这种选择性类 似于空间结构对反应 的影响 ， 特定 的结 构 才 能 通 过 特 定 的纳 米 孔 道 。这 种 选 择 性 包 括 对 反 应 物 的 选 择 性 、 产 物 的选 择 性 和 对 中 间 体 的 选 择 性 Ｊ 对 。实 际 上 纳 米 催 化 剂 能够具备普通催化 剂 的不具备 的特性 ， 要是 因为纳米 结构 主 存 在 特 殊 的 性 质 。然 而 实 际 应 用 时 会 用 不 同 类 型 的膜 代 替 具 有
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然而影 响方式 主要是 反应 对结构敏感 程度 。对 于对结构 迟钝 的
作者简介 ： 刘宇 良 男 硕士研究生 主要从事化学工程研究。
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２１ ０ ２年 ３月
包括催化活性与普通颗粒相 比有很大 的变 化 。例 如纳米级胶 态金 属的催化速率就 比常规金属的催 化速率提 高了 １０倍。 ０
３ ２ 工 业生产 ．
工业生产 中对催 化剂的 要求不 仅仅是 较高 的催 化性 ， 键 关 是 能够带来 巨大 的经济效应 。目前越来越 多的纳米催 化剂用 于
工 业 生 产 ， 括石 油化 工 和 电池 工 业 。 它 可 以 直 接 催 化 反 应 ， 包 提 高反应器 的效率 ， 改善产 品结构 ， 提高产 品附加值 、 产率 和质量 。
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（ ｉ ｄ ｏＵ ｉ ｒ ｔ ｏ ｃ ｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎｌｇ ， ｈ ｎ ｏ ｇＱ ｎｄ ｏ２ ６ ４ Ｃ ｉａ Ｑｎ ａ ｎｖ ｓｙ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｙ Ｓ ａ ｄ ｎ ｉｇ ａ ６ ０ ２， ｈｎ ） ｇ ｅ ｉ Ｓ ｅ ｏ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｎａ ｏ ｔｒｃ ｔｌｓ ａ ｐ ｃａ ｔ ｃｕｅ，ｗ ｉｈ ｇ ｎ ｒｌｃ ｔｌｓ ｉｎｔｐ ｓｅ ｓｄ，ａ ｄ ｄ ｔｒ ｎ ｄ ｔｅ ｎ ｍｅｅ ａａｙｔｈ ｄ ｓ ｅ ｉｌｓｒ ｔｒ ｕ ｈｃ ｅ ｅａ ａａｙｔｄｄ ’ ｏ ｓｓｅ ｎ ｅｅｍｉｅ ｈ
使金属离子与 阳离 子置换 ， 后形 成负载 型纳米 催化 剂。该法 最 具有高收率 的特点 。
２ 纳 米 催化 剂 的 制 备 方法
经过人们对纳米催 化剂 的不断研究 ， 现 了多种 制备 纳米 发 催化 剂的方法 ， 方法 的选 择 ， 对纳 米催 化剂 的性 质 有很 大 的影 响。制备过程 中使纳米 级颗粒 在不 同介质 中不发 生 团聚 ， 或者 让纳米级颗粒负载 在特定 载体上 ， 以下 介绍几 种较 为常见 的方
如 比表 面 积 大 、 面 原 子 及 活 性 中 心 数 目多 、 化 效 率 高 以及 特 表 催 异 的选 择催 化 性 ， 米 催 化 剂 在 催 化 剂 领 域 有 着 巨 大 的 发 展 前 纳
反 应 ， 子 大 小 对催 化 活 性 的 影 响 甚 微 ， 且 粒 子 大 小 对 反 应 的 粒 并
关键 词 ： 纳米催化剂； 量子尺寸效应； 纳米结构 ； 环境保护
中图分 类号 ：Ｑ ３ Ｔ１
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： ０ — ６７ ２ １）６ ０３ — ３ １ １ ９７ （０２０ — ０９ ０ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓｏ ｎｏ ｅ ｅ ｔ ｌ ｓ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆＮａ ｍ ｔ ｒ Ｃａ ａ ｙ ｔ
影响具有两 面性 ， 随着粒子大小的增大 ， 可能会提 高催化活性 或 者降低催化活性 ， 这取决于反应中间体粒子的大小 ＩＪ ２。
１ ２ 纳 米结构 的 多孔材 料 ．
由于 沸 石 催 化 剂 具 有 高 的 催 化 活 性 和 选 择 性 ， 们 对 沸 石 人 催 化 剂 的研 究 越 来 越 多 ， 且 主 要 应 用 于 炼 油 、 油 化 学 产 品 和 并 石 化学等领域 。正是在纳米级孔道 中形成 的稳定 的超 强酸位点使