离子液体中制备纳米Ni和NiB催化剂及催化活性的研究的开题报告一、研究背景与意义纳米催化剂由于其高比表面积、活性中心密度大、催化效率高等优点，成为了新型催化剂的研究热点之一。同时，离子液体具有独特的物理化学性质，如低蒸汽压、高热稳定性、可调溶解度等，因此可作为一种新型、理想的纳米催化剂制备和催化反应介质。Ni和NiB催化剂在多种化学反应中均有广泛应用，如加氢、芳构化、烷基化等，因此制备高活性、高稳定性的Ni和NiB纳米催化剂进行催化反应的研究具有重要的意义。本研究旨在采用离子液体作为反应介质，利用后期复盐法制备纳米Ni和NiB催化剂，并研究其结构、形貌、催化活性及催化机理，为制备高效、稳定的纳米催化剂提供一种新的思路和理论基础。二、研究内容与方法1.离子液体的合成及表征选取合适的离子液体，通过合成反应进行制备，并利用红外光谱和核磁共振等表征方法对其进行鉴定和分析。2.后期复盐法制备Ni和NiB纳米催化剂采用后期复盐法制备纳米Ni和NiB催化剂，调节反应条件，如反应温度、反应时间、前体物质比例等，研究其对产物活性的影响，并确定制备工艺参数。3.催化剂的表征及催化性能测试利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等手段对制备的Ni和NiB纳米催化剂进行表征，探究其形貌、晶体结构、晶面展成等。然后，将其应用于目标反应中，研究催化剂的催化活性及催化机理。三、预期研究成果1.合成和表征了一种新型的离子液体，并探究了其物理化学性质。2.系统研究了后期复盐法制备Ni和NiB纳米催化剂的优化条件，并确定了最佳制备工艺参数。3.对制备的催化剂进行了表征，发现其拥有良好的催化性能，催化效果优于传统基于溶剂的方法。4.对催化机理进行了初步探究，为制备高效、稳定的纳米催化剂提供理论基础。四、研究难点分析1.离子液体具有对反应物质的溶解度和界面作用，因此在反应条件控制上较为困难。2.后期复盐法制备Ni和NiB纳米催化剂需要精确的操作和合理的工艺参数，否则易产生不均匀性和不稳定性等问题。3.对制备的纳米催化剂进行表征时需要采用多种手段，如扫描电镜、透射电镜等，因此要应用多种成像技术，且需要专业技术支持。五、研究进度安排第1-2个月：文献调研第2-4个月：离子液体的合成、表征及催化剂制备工艺参数优化第4-6个月：表征制备的催化剂的形貌、晶体结构、性能等第6-8个月：分析研究催化剂的催化机理第8-10个月：撰写论文，并准备开题答辩六、参考文献1.Lu,S.M.,Zhao,D.Y.;Yao,Q.F.etal.(2009).PreparationofNickelNanoparticlesinIonicLiquidsandTheirCatalyticProperties.ChineseJournalofCatalysis,30(2),104–108.2.Wu,H.L.,Li,Y.Q.,Kong,Y.,&Li,H.Y.(2014).PreparationofNiandNiBNanoparticlesinIonicLiquidsandCatalyticPerformanceinReductionofp-Nitrophenol.ResearchonChemicalIntermediates,40(2),499–509.3.Zhang,M.,Zhao,Y.F.,Gao,H.J.etal.(2013).SynthesisandCharacterizationofNickelNanoparticlesinIonicLiquidsandtheirCatalyticPropertiesfortheHydrogenationofBenzene.JournalofMolecularCatalysisA:Chemical,373,113–118.4.Li,C.,Li,S.S.,Li,X.B.,&Wang,X.F.(2013).SynthesisandCharacterizationofNiBAlloyCatalystsSupportedonMCM-41MesoporousSilicawithDifferentBoronContents.ResearchonChemicalIntermediates,39(4),1847–1856.5.Wang,X.L.,Wang,H.Y.,Ma,X.Y.,&Liu,H.X.(2016).PreparationandCharacterizationofNi-BAmorphousAlloyNanoparticlesinIonicLiquidsandTheirCatalyticPerformanceforHydrogenGenerationfromHydrolysisofSodiumBorohydride