纤维素基纳米铜复合催化材料的制备

摘要：当前资源短缺问题日益严重，如何提高有限资源的利用率，成为广大研究者关注的热点，催化材料的高效合理化利用也变的更加重要。现在被广泛使用的催化材料主要为金、银、钯、铂等贵金属催化材料，但他们价格高昂储量有限，而铜基催化材料价格低廉、储量丰富、性能优异，被视为一种替代贵金属催化材料的理想催化材料。传统的均相铜基催化材料大多具有难回收、易团聚、易烧结、易氧化的缺点。本论文旨在获得一种高稳定性、高活性、易回收的新型铜基催化材料。

关键词：纳米铜；羧甲基纤维素；催化材料；负荷材料；比表面积

根据国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)1981年的定义:催化材料是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。催化材料在化学反应中引起的作用叫催化作用。固体催化材料在工业上也称为触媒。

催化材料在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化材料。

在化工生产、科学家实验和生命活动中，催化材料都大显身手。例如，硫酸生产中要用五氧化二钒作催化材料。由氮气跟氢气合成氨气，要用以铁为主的多组分催化材料，提高反应速率。在炼油厂，催化材料更是少不了，选用不同的催化材料，就可以得到不同品质的汽油、煤油。化工合成酸性和碱性色可赛思催化材料。汽车尾气中含有害的一氧化碳和一氧化氮，利用铂等金属作催化材料可以迅速将二者转化为无害的二氧化碳和氮气。酶是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的蛋白质，生物体的化学反应几乎都在酶的催化作用下进行，酿造业、制药业等都要用催化材料催化。

催化材料在全球各行各业广泛使用，未来无论在催化材料的科学理论研究、清洁能源的开发与利用，环境保护与提高经济效益以及人类的生存环境的治理与保护都有极大的发展前景。简言之，人类的生存发展，吃穿住行离不开催化材料及其发展。

催化材料种类繁多，按状态可分为液体催化材料和固体催化材料;按反应体系的相态分为均相催化材料和多相催化材料，均相催化材料有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化材料。多相催化材料有固体酸催化材料、有机碱催化材料、金属催化材料、金属氧化物催化材料、络合物催化材料、稀土催化材料、分子筛催化材料、生物催化材料、纳米催化材料等;按照反应类型又分为聚合、缩聚、酯化、缩醛化、加氢、脱氢、氧化、还原、烷基化、异构化等催化材料;按照作用大小还分为主催化材料和助催化材料。