题目：Au、Pd、AuPd合金纳米催化剂的制备及应用

近年来，金纳米粒子受到了光学，电子学，催化和生物等学科的广泛关注，其应用与粒子的量子尺寸效应息息相关。因此如何控制金纳米颗粒粒径大小、分布及其稳定性显得尤为重要。而已报道的链烃琉基组是一种能作为制备小尺寸纳米金粒子的有效保护基团，但由此制得的金粒子不能在水相中稳定存在，限制了在生物和催化等方面的应用。而选择一种“绿色”含合适阴阳离子的琉基功能化离子液体作为保护基，以氯金酸为金源，以硼氢化钠为还原剂，可以制备在水相中稳定存在的金粒子。但这种方法最大的局限在于：还原剂的滴加难以控制，金粒径的可控性差，副产物多。另外，金的分散性、结构和其与载体的作用对负载型金催化剂性质影响很大。而金粒子的聚集是催化剂失活的主要原因。传统的浸渍法制备的催化剂中含有大量Cl-,难以洗涤，而且金微粒分布不均，容易引起Au颗粒聚集。沉积-沉淀法和溶胶凝胶法也会在高温焙烧时产生粒径大小可控性差及分布不均等弊端。
离子液体作为一种新型溶剂，由于具有独特的物理、化学性质，如可忽略的蒸汽压、高热稳定性、很宽的液相温区、高极性、低毒性、宽电势窗和对有机物及无机物良好的溶解性等，广泛应用于化学合成、催化、分离和电化学等方面。以离子液体为溶剂（或模板）合成微/纳米材料的研究相对传统溶剂具有很多优点，已引起了国内外科学研究者的广泛关注。
本论文中，我们在羟基功能化离子液体中制备了金、钯以及金钯合金纳米颗粒，并通过两步“溶胶-凝胶”法制得载体为Al2O3负载型贵金属催化剂。具体内容如下:
1. 以羟基功能化离子液体同时作为保护剂和还原剂，在Ar气氛保护下制备Au、Pd以及AuPd合金纳米颗粒（1:3Au-Pd、1:1Au-Pd、3:1Au-Pd），所合成的纳米颗粒平均直径为2~3 nm。该合成方法具有如下优点：通过一次反应而不需要加入另外的还原剂便可制得单分散性的纳米颗粒，方法简单、易行并且重现性好。采用该方法可用来合成不同类型的金属纳米颗粒。
2. 将第一步合成的贵金属溶胶、异丙醇铝和表面活性剂Triton-100溶解于无水乙醇里。在氨水的作用下形成含有金属纳米颗粒、有机模板剂和金属氧化物的凝胶。再经陈化、干燥、焙烧、还原处理方法制备出负载型催化剂。这种方法使得纳米颗粒大小可控、避免其团聚。通过H2脉冲化学吸附法测得Pd/Al2O3催化剂Pd平均粒径为5.5 nm。
3. 将制备的催化剂应用于醇的选择性氧化(甲醇和乙二醇生成乙醇酸甲酯)反应中，发现所制备的1:1Au-Pd/Al2O3催化剂显示出较好的催化活性，甲醇的转化率为30%。对甲醇部分氧化制氢反应，Pd/Al2O3显示出较好催化活性，氢气的选择性达60%。