摘要:在 Tween 系列非离子/阴离子混合型表面活性剂与过渡金属盐所形成的溶致液晶体系中加入 NaBH4, 制备了过渡金属(M) 与 B 的非晶态合金纳米管 M-B (M = Fe, Co, Ni); 制备时若在含 Ni 盐溶液中添加第三种组分 (可为 P, Co 或 Cu 的化合物),则还可得到相应的 NiPB, NiCoB 或 NiCuB 三元非晶态合金纳米管. 讨论了这类反应的机制, 指出层状液晶相模板的存在是获得纳米管的关键, 层中过渡金属离子被 NaBH4 还原的同时析出 H2, 导致层状液晶相解离并卷曲形成纳米管. 在这一基础上通过微调实验条件并添加适当的稳定剂, 可得到稳定的二元或三元过渡金属非晶态合金纳米管, 并可在一定范围内调控其管径.在某些加氢反应中, 非晶态纳米管具有比相应的非晶态纳米颗粒更好的催化性能, 而且管径小的纳米管的催化性能比管径大的更好. 由于非晶具有与结晶材料迥异的特性, 非晶态合金纳米管可能具有独特的性能和应用前景.
非晶态合金通常指过渡金属与其它类金属元素组成的非晶态固体, 由结构相对有序的原子簇堆积而成, 具有短程有序长程无序的特征, 在热力学上属于亚稳的非平衡态. 20 世纪 80 年代以来, 非晶态合金曾在催化材料的研究中引起重视, 但由于其比表面积小、热稳定性差和批量合成困难等原因, 在实际应用中受到限制. 在我国有关研究和生产部门人员十多年的努力下, 用全新的磁稳定床成功地实现了非晶催化剂在己内酰胺加氢工业生产中的应用[1,2].这项创新性成果也为非晶态合金在众多加氢反应中应用的可能性, 特别是替代一些成本高、污染严重的生产工艺, 开拓了诱人的前景.