研究目的
研究一种低温一步光辅助合成方法制备高分散TiO2负载金属Ru催化剂在催化生物质转化中的有效性。
研究成果
光辅助合成法能有效制备具有亚纳米级粒径分布、高分散的二氧化钛负载金属钌催化剂。该方法可精细调控钌纳米颗粒的尺寸与分散度，且所得颗粒具有良好的抗热烧结性能。
研究不足
该研究聚焦于Ru/TiO2催化剂的合成与表征，但除初步发现外，未深入探究其在催化反应中的应用。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用太阳光诱导的光子辅助液相一步合成法制备Ru/TiO2催化剂。该方法利用TiO2在太阳光下的氧化还原光活性，还原预先吸附在载体表面的金属离子。
2：样品选择与数据来源：
以Aeroxide? P25 TiO2作为钛氧化物载体，使用乙酰丙酮钌(III)和水合三氯化钌(III)作为金属前驱体。
3：实验设备与材料清单：
在配备NXE 2201氙弧灯的ATLAS Suntest XLS+反应舱内，使用500 W/m2太阳光辐照进行照射。通过紫外-可见分光光度法监测主吸收峰的消失过程。
4：实验步骤与操作流程：
将TiO2载体分散于钌溶液中并暴露于太阳光辐照下，沉积过程通过紫外-可见分光光度法进行跟踪。完成后通过过滤回收催化剂并进行干燥处理。
5：数据分析方法：
通过透射电子显微镜(TEM)测定Ru纳米颗粒的粒径分布，催化剂中的Ru含量经王水微波辅助酸溶解后进行化学分析测定。
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Ruthenium (III) chloride hydrate
RuCl3?xH2O
Sigma-Aldrich
Metallic precursor for Ru/TiO2 catalysts
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UV-vis spectrophotometer
Cary 100 Scan Varian
Agilent Technologies
Monitoring the disappearance of the main absorption peak of Ru precursors
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Transmission electron microscope
JEOL 2100F
JEOL Ltd.
Determination of Ru nanoparticle size distribution
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Inductively coupled plasma optical emission spectrometer
Optima 7000 DV
Perkin Elmer
Determination of Ru content in the catalysts
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X-ray Photoelectron Spectroscopy
ThermoVGMultilabESCA3000
Thermo Fisher Scientific
Surface characterization of Ru/TiO2 catalysts
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Ruthenium (III) acetylacetonate
Ru(acac)3
Sigma-Aldrich
Metallic precursor for Ru/TiO2 catalysts
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Aeroxide? P25 TiO2
P25
Evonik
TiO2 support for preparing Ru/TiO2 catalysts
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ATLAS Suntest XLS+ reaction chamber
XLS+
Atlas Material Testing Technology
Solar light irradiation for catalyst preparation
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Xenon arc lamp
NXE 2201
Atlas Material Testing Technology
Light source for solar light simulation
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Thermoanalyzer
Q 5000
TA instrument
Thermogravimetric analysis of Ru/TiO2 materials
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