一、WO_3-TiO_2-SO_4~(2-)固体超强酸的制备及应用研究(论文文献综述)
肖先举,唐学红,刘兆辉[1](2022)在《SO42-/MxOy型固体超强酸制备方法的研究进展》文中进行了进一步梳理SO42-/MxOy型固体超强酸是催化剂领域研究的热点,其无污染,催化选择性好,催化活性高,是一种绿色环境友好型催化剂。讨论了SO42-/MxOy型固体超强酸制备的五种方法:沉淀-浸渍法、溶胶-凝胶法、低温陈化法、水热合成法、固相法等。重点综述了上述制备方法的研究进展以及各种方法的应用情况。
王永杰[2](2021)在《SO42-/ZrO2基固体酸的合成及其催化性能研究》文中研究指明生物柴油作为一种可再生绿色能源,具有部分替代传统化石燃料的潜力。通过酯交换反应和酯化反应将动植物油或餐饮废油中的三酸甘油酯和脂肪酸转化为烷烃单酯类化合物是目前合成生物柴油的常用方法。与固体碱催化剂相比,固体酸催化剂能同时催化酯交换和酯化反应的进行,对游离脂肪酸含量高的低阶原料具有较好的催化效果。在诸多固体酸催化剂中,硫酸化氧化锆因其超强酸特性,在合成生物柴油酯交换反应中显示出的更为诱人的应用潜力。然而,经传统制备方法所得氧化锆载体存在孔隙率差、比表面积低及受热晶相易转变等缺点,导致其在负载硫酸基团后所得固体酸材料普遍存在酸量低、结构稳定性差及反应过程中硫组分极易流失等问题,严重限制其在工业中的应用。大量文献研究结果证明,借助金属原子的均匀掺杂结合介孔结构的引入,以提高氧化锆载体热稳定性和增大比表面积的同时,改变其表面Zr物种的配位状态、电子性质及Zr-OH含量,有望在增强氧化锆载体与硫酸基团键合作用实现SO42-大量稳定固载的同时,调变材料表面酸中心的类型、分布及强度。鉴于此,本论文致力于合成具有较大比表面,稳定性更好的介孔氧化锆材料,并借助Al原子的高效均匀掺杂,改善氧化锆载体的结构稳定性和表面电子性质,以期获得具有更为优异合成生物柴油酯交换反应催化性能的硫酸化氧化锆基固体酸催化材料。主要研究内容如下:(1)通过溶剂热辅助挥发诱导自组装法制备得到有序介孔Zr-Al复合氧化物载体材料,用于硫酸基团的大量稳定固载。XRD、氮吸附等表征结果证实,所得固体酸材料SO42-/Zr O2-Al2O3具有规整有序的二维六方介孔孔道结构、较大的比表面积和孔体积、均一的介孔孔径。介孔孔壁中Al原子达到近原子水平上的高度均匀掺杂及骨架Al-O-Zr键的形成,可有效调变氧化锆载体与硫酸基团间的键合方式,致使通过调节Al原子的掺杂量可实现对所得材料表面酸量、酸中心类型及强度进行精细调控。在Zr/Al为1下制得的Zr-Al复合氧化物载体在负载硫酸基团后,所得固体酸样品的酸量、B酸和L酸中心比值及超强酸中心含量显着增强,致使该样品在较低温度下显示出优异酯交换反应催化性能,可在100℃低温条件下实现大豆油的完全转化,且生物柴油的产率高达100%。并且在经5次重复使用后,其对生物柴油的收率仅仅减小了15%。(2)针对锆-铝复合氧化物载体中锆和铝利用率低,导致硫酸基团引入量少这一关键问题,本文提出一种制备高性能硫酸化有序介孔锆-铝复合氧化物基固体酸材料的新方法该方法是将包裹有机表面活性剂胶束且孔壁表面富含Si-OH的有序介孔氧化硅材料SBA-15引入到溶解有铝源的前驱体溶液中,在接近氧化硅等电点的p H值条件下高温水热处理,实现大量Al均匀嫁接于SBA-15氧化硅介孔骨架;随后,在N2气氛下对Al-SBA-15孔道内的有机表面活性剂胶束进行高温炭化处理,致使炭化收缩后的有机表面活性剂与Al-SBA-15介孔孔壁间存在明显间隙,进而在Al-SBA-15介孔孔壁表面上实现氧化锆的均匀涂覆;高温焙烧脱除炭化后的表面活性剂胶束,并促使Al-SBA-15孔壁表面的Al-OH物种与涂覆在孔壁上的Zr-OH物种发生高温聚合反应,得到氧化锆层在介孔孔壁表面均匀涂覆且含有大量Zr-O-Al键的Zr O2/Al-SBA-15材料,并以此为载体用于硫酸基团的高效稳定固载。通过该方法可有效提高锆、铝物种的利用率以提高其对硫酸基团的键合能力和增加硫酸盐物种的引入量,致使所得有序介孔硫酸化Zr O2/Al-SBA-15复合固体酸材料不仅具有高度规整有序的介孔孔道结构、较大的比表面积和孔体积、均一的介孔孔径,且表现出更强的酸量。与文献报道的各种可用于合成生物柴油酯交换反应的固体酸材料相比,经本方法所得样品显示出更优异的催化活性、稳定性及重复使用性能,可在140℃条件下实现大豆油完全转化成生物柴油,且在10次重复使用过程中,其对生物柴油的收率仅仅从100%降低到78%。
刘香雪[3](2021)在《环烯烃绿色氧化—酰肼化制二酰肼工艺研究》文中研究说明二元酸和二酰肼在医药、化学和建筑等领域具有重要的应用价值。以环烯烃为原料和H2O2为氧化剂是合成二元酸的一条绿色路径,但目前依旧没有实现工业化,主要原因是缺乏高效和可循环的催化剂。固体催化剂相比于传统工业采用的均相催化剂具有易分离等特点,已经逐渐成为环烯烃氧化的研究热点。目前,二元酸二酰肼的制备主要采用酯化-酰肼化两步法,该方法存在催化剂难分离与设备腐蚀等问题。本研究制备用于二元酸酰肼化和环烯烃氧化反应的固体酸催化剂:WO3/SO42--ZrO2-TiO2、H3O40PW12·x H2O-Zr MOF(HPW-Zr MOF)和SO42--ZrO2-TiO2,分别探索了三种固体酸催化剂在催化合成己二酸(AA)、戊二酸和己二酸二酰肼流程中的工艺条件、制备条件以及反应机理。通过己二酸酰肼化反应对SO42--ZrO2-TiO2催化剂的制备方法、结构特点和反应性能三者之间的内在构效关系进行系统性研究。研究发现SO42--ZrO2-TiO2催化剂具有丰富的孔隙结构(7.15nm)和较大的比表面积(347.28m2·g-1),其可以有效地提高催化剂的传质效率。NH3-TPD分析表明超强酸中心的出现(516℃)有利于加快羧酸中C=O键的断裂,提高水合肼的亲核攻击反应速率。以上述SO42--ZrO2-TiO2为载体,引入WO3活性位制备WO3/SO42--ZrO2-TiO2催化剂,用于催化环己烯(CHE)制己二酸反应。通过NH3-TPD技术研究发现SO42--ZrO2-TiO2载体可以有效增强催化剂的酸强度。研究表明以钨酸铵为钨源、SO42--ZrO2-TiO2为载体以及WO3含量为30wt%时,在无溶剂的情况下催化剂的活性达到最佳(AA收率为42.5%)。通过环戊烯绿色氧化反应结果对HPW-Zr MOF催化剂的制备条件进行优化。采用水热法将HPW分子镶嵌在具有棒状结构的Zr MOF中,可以极大提高HPW-Zr MOF催化剂的热稳定性。采用WO3/SO42--ZrO2-TiO2催化环己烯在最佳反应条件为:n CHE:n H2O2=1:4.4、95℃下反应6h、0.28g WO3/SO42--ZrO2-TiO2(25mmol CHE)时,CHE转化率为92.5%,AA收率及选择性分别为52.5%和56.8%。采用HPW-Zr MOF催化环戊烯绿色氧化制戊二酸较佳反应条件为:26mmol环戊烯和110mmol H2O2、反应温度为85℃、反应时间为7h、0.19g HPW-Zr MOF,此时环戊烯转化率高达95.1%、戊二酸收率为62.5%并且戊二酸选择性达到65.7%。SO42--ZrO2-TiO2在己二酸酰肼化制己二酸二酰肼反应中表现出优越的催化性能,产物收率最高达到96.27%、纯度为97.5%,而且副产物少于1.0%。经过5次循环的SO42--ZrO2-TiO2依旧具有优异的催化活性,此时己二酸二酰肼的收率仍高于80%。采用DFT计算研究了SO42-对ZrO2-TiO2电子云分布的影响。
刘赛赛[4](2021)在《稳定性硫酸化金属氧化物固体酸制备、表征及催化性能研究》文中研究说明固体酸催化剂是一种绿色环保的催化剂,因其独特的优势,未来有望代替传统液体酸在工业上的应用。但固体酸催化剂稳定性较差,很容易失活。SO42-/MxOy是一类比较常见的固体酸,其来源广、制备简单,但存在活性组分易流失、比表面积小等不足。本论文以乙酸和乙醇的酯化作为探针反应评价新型稳定性固体酸SO42-/MxOy的催化性能,考察不同金属氧化物载体、不同活性组分前驱体及其他固体酸制备条件对其催化活性的影响;探究了硅烷改性、氧化镧改性对SO42-/MxOy能的影响;最后考察SO42-/MxOy在其他缩合反应中的性能。主要结论如下:首先,以Al2O3、ZrO2等九种金属氧化物作为单一氧化物载体和混合氧化物载体制备固体酸,实验筛选得到催化效果较好的是Cr2O3-Fe2O3混合金属氧化物载体,较优的活性组分前驱体是S2O82-,得到的固体酸为S2-CrFe。对部分固体酸进行XRD、N2吸附-脱附等温线、FTIR、NH3-TPD等表征分析,结果表明两种金属氧化物混合对其晶相结构没有影响,对比表面积和酸性有影响。对制备固体酸的条件进行优化,得到的结果是:Cr2O3与Fe2O3的质量比为1:1,过硫酸铵浸渍液浓度为1 mol/L,固体酸焙烧温度为550℃,在此条件下得到的S2-CrFe,其催化酯化反应的产物收率为91.2%。考察S2-CrFe的稳定性,发现在经过四次循环使用后,其催化活性下降较严重。其次,分别用硅烷和稀土元素镧对S2-CrFe进行改性。实验中将S2-CrFe分别浸渍在不同体积分数的TMCS环己烷溶液中,结果表明,15 V%的TMCS改性有较好的催化活性和稳定性;在S2-CrFe中分别掺杂不同质量分数的氧化镧,结果表明,3wt%的氧化镧改性有较好的催化活性和稳定性。XRD结果表明,硅烷或氧化镧的改性对S2-CrFe的结构没有影响;FTIR和NH3-TPD结果显示,La能增强固体酸的酸性;CA结果显示,硅烷和La均能增大S2-CrFe表面与纯水的接触角,即增强疏水性,但La的改性效果不如硅烷。经过四次重复使用后,S2-CrFe-Si-15、S2-CrFe-La-3依然有较好的催化性能,乙酸乙酯收率高于60%。最后,将S2-CrFe、S2-CrFe-Si-15、S2-CrFe-La-3应用到其他缩合反应中。采用正交设计法对合成乙酸丁酯的反应条件进行优化,在优化的条件下,使用S2-CrFe,产物乙酸丁酯的收率为78.8%;稳定性实验结果表明,在该反应中,新型固体酸表现出的稳定性相对较好。采用单因素法对合成缩酮的反应条件进行优化,在优化的条件下,使用S2-CrFe,产物EMD的收率为60.2%;经过四次重复使用,S2-CrFe性能有所下降,而S2-CrFe-Si-15和S2-CrFe-La-3总体上能保持和新鲜固体酸一样的催化效果。
董立新,陈静,丁立军,张振国[5](2020)在《SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂的研究进展》文中认为硫酸氧化锆(SO42-/ZrO2)是一种具有超强酸性,高机械强度,用途广泛的催化剂,具有良好的发展前景。本文综述了SO42-/ZrO2型固体超强酸催化剂的成酸机理和合成方法,详细介绍了通过增大比表面积、引入金属组分、改变促进剂的方法对催化剂改性以及在应用方面的研究进展,展望了硫酸氧化锆今后的研究方向。
万梅[6](2020)在《固体超强酸改性矿用材料的制备及其阻燃性能的研究》文中认为不同性能的功能塑料应用于生活和生产中,但因聚合物易燃、易蔓延的特性,其具有极大地危害性,尤其在矿井复杂的环境中,矿用高分子材料必须具有阻燃性能。本文成功制备多种固体超强酸,将固体超强酸复配传统阻燃剂,对环氧树脂(EP)和聚氯乙烯(PVC)进行阻燃改性。采用氧指数(LOI)、锥形量热(CCT)、热重(TG)和电镜(SEM)对其阻燃性能和热稳定性进行分析,研究固体超强酸阻燃协效作用。论文的主要工作和结果如下:1.以四氯化钛、钛酸四丁酯为原料,通过沉淀浸渍法和溶胶-凝胶法制备了SO42-/MXOY和SO42-/TiO2-MXOY固体超强酸,采用X-射线衍射分析(XRD)、红外光谱分析(FTIR)、元素分析(EDS)、酸度测试(Hammett指示剂法)对其结构和酸性进行表征,固体超强酸表现为超强的路易斯酸(Lewis acid)或布朗斯特酸(Br?nsted acid)。2.选取蒙脱土改性聚磷酸铵(AM)作为EP的主要阻燃剂,将SO42-/Fe2O3,SO42-/ZrO2和SO42-/TiO2三种超强酸作为协效阻燃剂应用于EP/AM复合材料。结果表明:超强酸的添加量为2 wt%时,阻燃效果较好,AM与SO42-/TiO2的协同阻燃最佳。对比添加不同超强酸的复合物,EP/AM/(SO42-/TiO2)复合体系的LOI值最高,为28.3%;其热释放速率峰值(PHRR)最低,为286 KW/m2,同比EP/AM复合体系降低了45%;TG分析表明EP/AM/(SO42-/TiO2)复合材料的热稳定性最好,其在700℃的残炭率增加至26.22%,而EP/AM/(SO42-/ZrO2)和EP/AM/(SO42-/Fe2O3)的残炭率仅为21.07%和19.61%;通过SEM对残炭的形貌和结构分析表明,SO42-/TiO2更有效地增强EP复合材料的炭层质量和强度。3.选用Sb2O3作为PVC的主要阻燃剂,SO42-/TiO2,SO42-/ZrO2,PO43-/TiO2和PO43-/ZrO2四种超强酸为协效阻燃剂,再一次验证SO42-/TiO2的阻燃协效效果较好。研究发现,Sb2O3与SO42-/MXOY的最佳配比为5:1,且以SO42-/TiO2效果最佳。在PVC/Sb2O3复合体系中加入1 wt%的SO42-/TiO2后,LOI值最大,为32.5%,而PVC/Sb2O3/(PO43-/TiO2)、PVC/Sb2O3/(SO42-/ZrO2)和PVC/Sb2O3/(PO43-/ZrO2)的LOI分别为32.3%、31.7%和31.3%;700℃时的PVC/Sb2O3/(SO42-/TiO2)残炭量最多,为19.8%;其PHRR和热释放总量(THR)分别降低至最小值:247 KW/m2和44 MJ/m2;SEM表明PVC/Sb2O3/(SO42-/TiO2)燃烧后的炭层结构更加平滑、致密。4.SO42-/TiO2的阻燃协同效果较好,在其基础上复配五种不同金属,探索复合型超强酸的协效阻燃作用。采用溶胶-凝胶法成功制备了五种复合型超强酸(SO42-/TiO2-MXOY:SO42-/TiO2-CuO、SO42-/TiO2-ZrO2、SO42-/TiO2-Fe2O3、SO42-/TiO2-MnO和SO42-/TiO2-MoO3)。选用三聚氰胺包覆聚磷酸铵(MAPP)作为EP的主要阻燃剂,间苯二胺为固化剂,SO42-/TiO2-MXOY为阻燃协效剂。结果表明,EP/MAPP/(SO42-/TiO2-MnO)的LOI最高,为34.5%,加入其他超强酸的EP复合材料的阻燃效果在34%左右,相差不大。EP/MAPP/(SO42-/TiO2-MnO)的PHRR、THR、有毒气体释放量最低,防火性能指数(FPI)最高,火灾危险性较小,而且UPR/MAPP/(SO42-/TiO2-ZrO2)具有最小烟释放总量(TSP)为1878m2·m-2,其抑烟效果较好。同时,EP/MAPP/(SO42-/TiO2-MXOY)燃烧后残炭量提高,且碳层结构更连续且致密。SO42-/TiO2-MXOY加强膨胀阻燃剂中酸源的作用,与MAPP协效阻燃效果较好,EP/MAPP/(SO42-/TiO2-MnO)的阻燃抑烟效果最佳。该论文有图44幅,表14个,参考文献141篇。
王晋东[7](2020)在《多元复合金属氧化物催化解聚木质素的研究》文中提出生物质,由于其可再生及可降低碳排放的特性,是一种十分有前景并值得深度开发的资源。木质纤维素是生物质资源中的一种,其主要由纤维素、半纤维素和木质素三大组分构成,其中木质素由于含氧量相对较低,热值较高,具有巨大的潜在利用价值。然而,木质素具有复杂的三维网状高分子结构,难以被直接利用,因此研究者们需要开发合适的催化解聚木质素的方法来进行木质素的转化利用,这也是木质素高效转化制备燃料方法当中十分重要的一部分。本论文设计制备了一系列的催化剂,选定了合适的溶剂体系,系统地研究了这一系列催化体系对木质素催化解聚的效果,实现木质素的高效催化解聚。首先,使用浸渍焙烧法和硼氢化钠还原法制备了 Ni-S2082-/TiO2复合固体超强酸催化剂。该催化剂可以有效地催化解聚木质素,试验结果表明,就三种主要产物(乙酸乙酯可溶物、乙醚可溶物和9种单体产物)而言:280℃、60min时,解聚产物中乙酸乙酯可溶物和乙醚可溶物的量最多,产率分别为74.67%和42.33%;当其他条件不变,260℃、60 min时,9种单体产物的总质量最大,产率为4.5%。其次,通过对S2O82-/TiO2固体超强酸催化剂进行改进制得了 S2O82--K2O/TiO2酸碱复配催化剂,并深入研究了其催化解聚木质素的特性,发现其催化解聚木质素的能力有明显的增强,在320℃,12 h时,得到了 28.96%的总单体产物。通过对催化剂表征分析发现当S2O82-和K2O负载量为40 wt%时,有超强的酸性活性位和碱性活性位产生,而这正是催化剂催化活性的主要来源。除此之外,探索了不同溶剂体系对于木质素解聚反应的影响,发现二氧六环/甲醇体系可以有效促进木质素的解聚。再次,通过将Ru/C催化剂与酸碱复配催化剂S2O82--K2O/TiO2进行物理混合形成混合催化剂,或在S2O82--K2O/TiO2(S2O82--K2O/ZrO2)上负载Ni来引入加氢活性位形成复合催化剂,都可以有效提高木质素催化解聚的效果。使用质量比为3:1的S2O82--K2O/TiO2、Ru/C混合催化剂,在320℃下进行反应时间为24 h的催化解聚反应后可以将原本热值为25.7 MJ/kg的木质素转化为热值为34.4 MJ/kg的液体产物。对复合催化剂而言,当使用Ni-S2O82--K2O/TiO2时,由于其整体酸性得到提升,因而在较低温度下(260℃)Ni-S2082--K2O/TiO2复合催化剂的催化效果相比于S2O82--K2O/TiO2催化剂有了较大的提升;相反地,使用Ni-S2082--K2O/ZrO2时,由于负载镍仅增强其加氢性能,在较高温度下(320℃),延长反应时间可以取得较好的实验结果。上述制备的催化剂虽然性能优越,但稳定性相对较差,为改善这个缺陷,我们以TiO2和NiO为溶剂,MgO为溶质,制备了钛基金属固溶体,随后将WO3负载到该固溶体上,制得改性钛基金属固溶体催化剂W/TiMgNiOx。使用W/TiMgNiOx催化解聚木质素,催化效果稍低于固体超强酸催化剂和复合催化剂,但后续通过催化剂的稳定性研究发现,W/TiMgNiOx在5次循环后催化效率仅降低11%,其稳定性明显强于前文制备的酸碱复配催化剂S2O82--K2O/TiO2(5次循环效率降低32%)和Ni-S2O82--K2O/TiO2(5次循环效率降低18%)。最后,为进一步提高金属固溶体催化剂的解聚性能,我们使用酸性更强的锡铝金属固溶体作为载体,将WO3负载到载体上进一步提升催化剂的酸性,同时负载Ru作为加氢组分,制备了 Ru-W/SnAlOx催化剂。该催化剂不但对解聚木质素具有相对好的催化效果,而且也具有相对好的稳定性,是本论文研究中综合性能最优异的催化剂。使用该催化剂在反应温度为300℃,反应时间为12 h时进行木质素解聚,分别得到94.32%的液体产率、59.86%的石油醚可溶物产率和15.69%的单体总产率;同时,该催化剂经过5次循环后具有86%的催化效率。
李昊[8](2019)在《改性固体超强酸用于汽油氧化脱硫的工艺研究》文中研究说明油品中的硫燃烧后对环境和人类生活产生了较大危害,随着世界各国出台的车用汽油标准的提高,对硫含量的限制也越来越严格,要求总硫≤10μg/g。炼厂对汽油脱硫多采用加氢工艺,但加氢脱硫存在一些问题,比如它对于汽油中噻吩类的含硫化合物的脱除效果不佳、辛烷值下降、一次性投资大等问题。目前研究者在非加氢脱硫方面着重于催化氧化和吸附方向。SO42-/MxOy和S2O82-/MxOy型固体超强酸在酸催化方面表现出非常好的催化活性,是具有发展前景的固体超强酸,由于氧化脱硫也属于酸催化反应,所以将其作为催化剂应用在氧化脱硫方面也具有可行性。本文合成出S2O82-/ZrO2固体超强酸,并引入其它过渡金属对其进行改性研究,合成了S2O82-/ZrO2-CuO和S2O82-/ZrO2-CoO,通过XRD、FT-IR、NH3-TPD、BET对催化剂进行了表征分析,结果表明S2O82-/ZrO2-CoO中四方相ZrO2含量最高,可以形成的固体超强酸酸性位最多;三种固体超强酸在900-1400cm-1处均出现相应的特征衍射峰,其中催化剂S2O82-/ZrO2-CoO特征峰最为尖锐,比表面积最大,酸性最强;将三种固体超强酸应用于FCC汽油的脱硫研究,相同反应条件下经过钴改性之后的S2O82-/ZrO2-CoO表现出较好的催化活性,并且当n(Zr):n(Co)=2:1、C((NH4)2S2O8)=0.5mol/L时制备的催化剂用于汽油脱硫的效果最好。将催化活性最高的S2O82-/ZrO2-CoO应用于模拟油、焦化汽油和FCC的脱硫反应,考察不同工艺条件对脱硫率的影响。结果表明:对于模拟油脱除硫化物最为适宜的氧化工艺条件为:反应温度70℃,S2O82-/ZrO2-CoO的加入质量为0.02g/mL模拟油,反应时间1.5h,V(模拟油):V(H2O2)=25:1,产物采用DMF按1:1萃取后,苯并噻吩的脱除率可达90.56%;对于焦化汽油最为适宜的氧化工艺条件为:反应温度60℃,S2O82-/ZrO2-CoO的加入质量为0.015g/mL焦化汽油,反应时间2h,V(焦化油):V(H2O2)=10:1,产物经DMF按1.2:1进行萃取后,焦化汽油中硫化物的脱除率约为71.31%;对于FCC汽油最为适宜的氧化工艺条件为:反应温度为70℃,S2O82-/ZrO2-CoO的加入质量为0.02g/mLFCC汽油,反应时间1.5h,V(FCC汽油):V(H2O2)=7.5:1,产物经DMF按1:1进行萃取后,FCC汽油中硫化物的脱除率可达到85.34%。催化剂重复反应4次后催化氧化脱硫活性还保持较高水平,催化性能较为稳定。
雍明[9](2019)在《亲水界面和微反应位的构建对聚氯乙烯超滤膜性能的影响研究》文中研究说明聚氯乙烯(PVC)耐受性好、机械性能优良且经济易得,是一种良好的成膜材料。但是PVC膜表面能较低,水不润湿铺展,亲水性较差,且在PVC合成过程中含有大量羟基的组分被吸附到PVC主链上,从而使PVC膜表面呈荷负电。在疏水和静电的作用下,污染物易吸附或沉积在PVC膜表面或孔道内部,导致PVC膜被污染、渗透通量下降,制约了其更广泛的应用。因此,在PVC膜中构建亲水界面和微反应位(MRLs)以改善PVC膜的亲水性、渗透性和耐污染性等综合性能以及对其机理和应用进行研究具有重要的理论意义和潜在的应用前景。首先,利用木质素含有丰富亲水基团的结构特点及与PVC氯原子间的氢键作用,以木质素(lignin)为改性剂通过加热和外场超声的作用加入到PVC中形成均匀的溶胶后制备成在膜内和膜表面具有亲水界面的lignin/PVC超滤膜,从而减轻了污染物和膜的相互作用以提高PVC膜的耐污染能力。lignin/PVC超滤膜的含油废水渗透通量为PVC膜的1.09-2.41倍,油截留率保持在81.12%以上。采用曼尼希反应合成了荷正电,具有刚性结构且强亲水性的木质素胺(AL)。以AL为改性剂加入到PVC中制备成在膜内和膜表面具有亲水性和荷正电的AL/PVC超滤膜,从而通过亲水界面和静电排斥作用减弱污染物和膜的相互作用以改善PVC膜的耐污染性等综合性能。AL/PVC超滤膜的表面Zeta电位从-33.58mV增加到-21.79 mV,含油废水的渗透通量为PVC膜的1.63-2.87倍,油的截留率可达94.97%。最后,以AL为致孔剂,钇和镧为掺杂元素,经过包覆和酸化改性等手段制备扩孔的YxLayZr1-x-yO2包覆TiO2微球固体超强酸(SYLZr-Ti)粒子。利用机械力消除粒子间的硬团聚从而将SYLZr-Ti粒子均匀分散到PVC中形成具有MRLs的SYLZr-Ti/PVC超滤膜,通过降解或抑制有机和无机污染物在膜表面和孔道内的形成以更好地提高PVC膜的耐污染能力。AL的扩孔作用可提高有机污染物的扩散效率,强化质量传递过程,粒子的甲基橙降解率高达40.64%;钇和镧的掺杂能稳定ZrO2的四方晶相并增强固体超强酸的酸性,粒子的Hammet酸度可达-15.73。另外,具有MRLs的SYLZr-Ti/PVC超滤膜对甲基橙和Fe2O3的降解率可达14.48%和16.23%,含油废水的渗透通量可达PVC膜的1.25-3.58倍,油的截留率可达97.97%,具有较好的耐污染性能。通过研究表明,相比lignin/PVC超滤膜,AL/PVC超滤膜具有更好的亲水性和渗透通量,而SYLZr-Ti/PVC超滤膜可更有效地净化含油废水且耐污染能力更佳。因此,AL和SYLZr-Ti粒子在改善PVC膜的亲水性、渗透性和耐污染性等综合性能方面具有良好的应用前景。
孙帅[10](2019)在《多孔钨酸化CexZr1-xO2固体超强酸包覆TiO2对聚砜膜性能影响研究》文中提出超滤膜被广泛应用在各个领域,特别是在污水处理中。然而,超滤膜在使用中的污染问题是急需解决的问题之一。本论文通过设计和制备多孔钨酸化CexZr1-xO2固体超强酸包覆TiO2(WCZ-Tis)功能材料,然后将其与聚砜(PSF)共混制成超滤膜并用于含油废水的处理,研究了膜内形成的微反应环境对PSF膜的抗污染、亲水、抗压实等性能的影响。该论文的选题具有较强的理论意义和较好的应用前景。本论文以木质素胺为造孔剂,扩大ZrO2固体超强酸壳内部的传质通道。将铈(Ce)掺杂到ZrO2晶格中以稳定其四方晶相结构,然后通过钨酸化过程,提高WCZ-Tis的水和热稳定性。用SEM、TEM、XRD、BET表征WCZ-Tis的形貌和结构。最后将WCZ-Tis均匀加入到PSF中,通过相转化法制备WCZ-Tis/PSF复合膜。通过SEM、FT-IR、亲水角等表征和测试,探究了WCZ-Tis功能粒子对PSF膜的表面形貌、孔道结构、亲水性的影响,以及粒子与PSF膜之间相互作用情况。将WCZ-Tis/PSF复合膜用于处理含油废水,探究在PSF膜内形成有效的微反应位环境对膜的的渗透通量,抗压实性能和分离效率的影响;以柴油-水溶液为污染物,利用串联阻力模型分析了WCZ-Tis/PSF复合膜的抗污染性能。结果表明,WCZ-Tis具有明显的多孔核壳结构,平均颗粒尺寸大小为540 nm,壳厚度约为80 nm,平均孔径为12.5 nm;Ce的掺杂促进了无定型和单斜ZrO2向四方相ZrO2转变。功能粒子40 min内对甲基橙的降解效率为36.39%,酸度为-12.88;WCZ-Tis的适宜填充量为:m(WCZ-Tis):m(PSF)=0.75:10(g:g);WCZ-Tis与PSF通过氢键相互作用,改善了PSF膜的力学性能和抗压实性能;WCZ-Tis表面的Lewis酸位点,提高了PSF膜的亲水性。结果表明复合膜的拉伸强度为4.28 MPa,水接触角为59.17°。在0.10 MPa下,膜的纯水通量为327.92L·m-2·h-1,处理含油废水最大稳定通量为211 L·m-2·h-1;油、固悬、浊度和COD的截留率分别为81.96%、97.29%、90.11%、70.4%;复合膜的抗污染实验表明,WCZ-Tis粒子在膜内形成微反应环境对不可逆膜污染有较好的去除效果,从而提高膜的抗污染性能。研究工作表明,WCZ-Tis粒子提高了PSF膜的综合性能,WCZ-Tis/PSF复合膜在水处理过程中有广泛的应用前景。
二、WO_3-TiO_2-SO_4~(2-)固体超强酸的制备及应用研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、WO_3-TiO_2-SO_4~(2-)固体超强酸的制备及应用研究(论文提纲范文)
(1)SO42-/MxOy型固体超强酸制备方法的研究进展(论文提纲范文)
1 固体超强酸的分类 |
2 SO42-/MxOy型固体超强酸制备方法的研究 |
2.1 沉淀-浸渍法 |
2.2 溶胶-凝胶法 |
2.3 低温陈化法 |
2.4 水热合成法 |
2.5 固相法 |
(2)SO42-/ZrO2基固体酸的合成及其催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述及选题意义 |
1.1 生物柴油概述 |
1.1.1 生物柴油及其优点 |
1.1.2 发展生物柴油的意义 |
1.1.3 生物柴油发展现状 |
1.2 生物柴油生产方法 |
1.2.1 直接混合法 |
1.2.2 微乳液法 |
1.2.3 高温热裂解法 |
1.2.4 超临界法 |
1.2.5 酯交换法 |
1.3 固体酸催化剂概述 |
1.4 固体超强酸催化剂 |
1.5 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸催化剂 |
1.5.1 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体酸的酸中心模型 |
1.5.2 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体酸失活机理 |
1.5.3 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体酸催化剂的改性 |
1.6 选题目的和意义 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 催化剂物化性能测试 |
2.3.1 粉末X-射线衍射(XRD)分析 |
2.3.2 比表面积及孔结构分析 |
2.3.3 SEM表征 |
2.3.4 高分辨透射电镜(HRTEM)表征 |
2.3.5 热重(TG)分析 |
2.3.6 NH_3-TPD表征 |
2.3.7 红外光谱分析 |
2.3.8 X射线光电子谱测试(XPS) |
2.3.9 H_2-TPR表征 |
2.3.10 吡啶吸附红外光谱 |
2.4 催化剂的制备 |
2.5 催化剂催化性能评价 |
第三章 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体酸的制备及其催化性能研究 |
3.1 序言 |
3.2 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体酸的表征 |
3.2.1 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体酸材料的N_2吸附-脱附表征 |
3.2.2 粉末X-射线衍射(XRD)分析 |
3.2.3 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3介孔酸材料的电镜表征 |
3.2.4 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3介孔酸材料的XPS表征 |
3.2.5 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3介孔酸材料的TG表征 |
3.2.6 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3介孔酸材料的NH_3-TPD测试 |
3.2.7 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3介孔酸材料的吡啶红外表征 |
3.3 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3复合酸材料在酯交换反应中的催化性能研究 |
3.3.1 酯交换反应条件探究 |
3.3.2 Zr/Al比对酯交换反应的影响 |
3.3.3 催化剂重复性研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 SO_4~(2-)/ZrO_2/Al-SBA-15 固体酸的制备及其催化性能研究 |
4.1 序言 |
4.2 有序介孔SO_4~(2-)/ZrO_2/Al-SBA-15 复合固体酸材料的表征 |
4.2.1 有序介孔Al-SBA-15 碳化前后的TG分析 |
4.2.2 不同Al、Zr的引入方式对固体酸催化剂的晶体结构、微观形貌、比表面性质等情况影响 |
4.2.3 Al的引入对固体酸催化剂上硫酸根负载的影响 |
4.2.4 Al的引入对催化剂酸性质的影响 |
4.3 SO_4~(2-)/ZrO_2/Al-SBA-15 催化剂在酯交换反应中的催化性能 |
4.3.1 酯交换反应条件探究 |
4.3.2 SBA-15 上负载不同金属的SO_4~(2-)/ZrO_2/Al-SBA-15 固体酸催化剂性能测试 |
4.3.3 SO_4~(2-)/ZrO_2/Al-SBA-15-C和SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3/SBA-15-C催化剂的重复性测试 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)环烯烃绿色氧化—酰肼化制二酰肼工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 文献综述 |
1.1 环烯烃氧化制二元酸的研究意义 |
1.2 二元酸酰肼化制二酰肼的研究意义 |
1.3 二元酸合成工艺研究现状 |
1.3.1 己二酸的用途及制备工艺 |
1.3.1.1 己二酸制备工艺 |
1.3.2 环己烯绿色氧化制己二酸的研究进展 |
1.3.3 戊二酸的作用及制备工艺 |
1.3.4.1 戊二酸制备工艺 |
1.3.4 环戊烯绿色氧化制戊二酸的研究进展 |
1.3.5 双氧水的性质和注意事项 |
1.3.6 环己烯及环戊烯氧化机理研究 |
1.4 二酰肼合成工艺研究现状 |
1.4.1 二酰肼合成方法 |
1.4.2 二元酸制二酰肼的工艺研究进展 |
1.4.3 酰肼化反应机理研究 |
1.5 环烯烃氧化及二元酸酰肼化催化剂研究现状 |
1.5.1 环烯烃氧化催化剂的分类 |
1.5.1.1 均相催化剂 |
1.5.1.2 非均相催化剂法 |
1.5.2 酰肼化催化剂的研究现状 |
1.5.2.1 酸性催化剂 |
1.5.2.2 碱性催化剂 |
1.5.3 合成非均相催化剂的方法 |
1.5.3.1 浸渍-沉淀法 |
1.5.3.2 水热法 |
1.6 课题研究意义与内容 |
1.6.1 课题研究意义 |
1.6.2 课题研究内容 |
2 系列固体酸催化剂的制备及表征测试 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品和设备 |
2.2.2 固体酸催化剂的制备 |
2.2.2.1 WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2的制备 |
2.2.2.2 HPW-Zr MOF催化剂的制备 |
2.2.2.3 复合固体超强酸SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2的制备 |
2.2.3 固体酸催化性能考察及表征测试 |
2.2.3.1 WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2的性能考察办法 |
2.2.3.2 HPW-Zr MOF的性能考察办法 |
2.2.3.3 复合固体超强酸SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2的性能考察办法 |
2.2.4 固体酸催化剂的物性表征手段 |
2.2.5 产物分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 制备条件对WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2催化剂活性的影响 |
2.3.1.1 双金属氧化物种类对催化剂活性的影响 |
2.3.1.2 WO_3来源和负载方式对催化剂活性的影响 |
2.3.1.3 煅烧温度对催化剂活性的影响 |
2.3.1.4 WO_3负载量对催化剂活性的影响 |
2.3.2 WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2的表征测试结果 |
2.3.2.1 WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2的SEM测试结果 |
2.3.2.2 WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2的N_2吸附-脱附测试分析结果 |
2.3.2.3 xWO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2、WO_3和SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2的XRD测试结果 |
2.3.2.4 WO_3、WO_3-ZrO_2-TiO_2、ZrO_2-TiO_2、WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2和SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2的FT-IR测试结果 |
2.3.2.5 WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2和WO_3/ZrO_2-TiO_2的NH_3-TPD分析结果 |
2.3.2.6 WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2和SO_4~(2-)-TiO_2-ZrO_2的TGA测试结果 |
2.3.3 制备条件对HPW-Zr MOF催化剂性能的影响 |
2.3.3.1 磷钨酸负载量对HPW-Zr MOF催化性能的影响 |
2.3.4 HPW-Zr MOF催化剂的物性表征测试结果 |
2.3.4.1 HPW-Zr MOF和 Zr MOF的 SEM测试图谱 |
2.3.4.2 HPW-Zr MOF的 FT-IR测试结果 |
2.3.4.3 HPW-Zr MOF的 XPS测试结果 |
2.3.4.4 HPW-Zr MOF和 Zr MOF的 TGA分析谱图 |
2.3.5 制备条件对SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2催化剂性能的影响 |
2.3.5.1 催化剂载体类型对催化剂的性能影响 |
2.3.5.2 硫酸浓度对催化剂的性能影响 |
2.3.6 复合固体超强酸SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2催化剂表征测试结果 |
2.3.6.1 复合固体超强酸SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2的SEM测试结果 |
2.3.6.2 SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2的N_2吸附-脱附测试结果 |
2.3.6.3 SO_4~(2-)-TiO_2、SO_4~(2-)-ZrO_2、SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2和ZrO_2-TiO_2的XRD表征结果 |
2.3.6.4 SO_4~(2-)-TiO_2、SO_4~(2-)-ZrO_2、SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2和ZrO_2-TiO_2的FT-IR测试结果 |
2.3.6.5 SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2和ZrO_2-TiO_2的XPS测试结果 |
2.3.6.5 ZrO_2-TiO_2和x SO_4~(2-)-TiO_2-ZrO_2的NH_3-TPD测试结果 |
2.3.6.6 SO_4~(2-)-TiO_2-ZrO_2催化剂的TGA测试结果 |
2.4 本章小结 |
3 环烯烃绿色氧化反应条件优化及反应机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品和设备 |
3.2.2 己二酸以及戊二酸的制备 |
3.2.2.1 WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2以及HPW-ZrMOF催化剂的制备 |
3.2.3 己二酸以及戊二酸的产物分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 不同反应条件对环己烯氧化工艺结果的影响 |
3.3.1.1 nCHE: nH_2O_2对环己烯绿色氧化工艺影响 |
3.3.1.2 反应温度对环己烯绿色氧化工艺影响 |
3.3.1.3 反应时间对环己烯绿色氧化工艺影响 |
3.3.1.4 WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2用量对环己烯绿色氧化工艺影响 |
3.3.2 WO_3/SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2催化剂的重复性测试 |
3.3.3 不同工艺条件对环戊烯绿色氧化工艺影响 |
3.3.3.1 原料比对环戊烯绿色氧化工艺影响 |
3.3.3.2 反应温度对环戊烯绿色氧化工艺影响 |
3.3.3.3 反应时间对环戊烯绿色氧化工艺影响 |
3.3.3.4 催化剂用量对环戊烯绿色氧化工艺影响 |
3.3.4 HPW-Zr MOF催化剂重复性测试 |
3.3.5 己二酸的表征分析 |
3.3.6 环己烯氧化制己二酸的反应机理 |
3.3.7 环戊烯氧化制戊二酸的反应机理 |
3.4 本章小结 |
4 二元酸二酰肼合成方法及工艺优化研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品和设备 |
4.2.2 己二酸二酰肼与戊二酸二酰肼的制备 |
4.2.3 产物的物性表征及分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 不同反应条件参数对己二酸二酰肼制备的影响 |
4.3.1.1 反应温度对己二酸二酰肼收率的影响 |
4.3.1.2 原料摩尔比对己二酸二酰肼收率的影响 |
4.3.1.3 催化剂用量对己二酸二酰肼收率的影响 |
4.3.1.4 反应时间对己二酸二酰肼收率的影响 |
4.3.2 SO_4~(2-)-ZrO_2-TiO_2催化剂的重复性测试 |
4.3.3 产物己二酸二酰肼的FT-IR表征结果 |
4.3.4 产物戊二酸二酰肼的FT-IR测试结果 |
4.3.5 合成己二酸二酰肼的反应机理 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学位论文目录 |
(4)稳定性硫酸化金属氧化物固体酸制备、表征及催化性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
缩写、符号清单 |
1 绪论 |
2 文献综述 |
2.1 固体酸简介 |
2.2 固体酸稳定性研究进展 |
2.2.1 固体酸催化剂失活原因分析 |
2.2.2 固体酸催化剂疏水性的提高 |
2.2.3 固体酸催化剂抗烧结性能的提高 |
2.2.4 固体酸催化剂酸性的调节 |
2.3 硫酸化金属氧化物型固体酸 |
2.3.1 硫酸化金属氧化物型固体酸的概述 |
2.3.2 硫酸化金属氧化物型固体酸酸性形成的机理 |
2.3.3 硫酸化金属氧化物型固体酸的表征 |
2.3.4 硫酸化金属氧化物型固体酸的改性 |
2.3.5 硫酸化金属氧化物型固体酸的应用 |
2.4 论文研究思路、内容及目标 |
2.4.1 研究思路 |
2.4.2 研究内容 |
2.4.3 研究目标 |
3 实验方法 |
3.1 实验原料与仪器设备 |
3.2 固体酸性质表征 |
3.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
3.2.2 红外光谱分析(FTIR) |
3.2.3 N_2吸附-脱附等温线分析 |
3.2.4 接触角测定分析(CA) |
3.2.5 氨气程序升温脱附分析(NH_3-TPD) |
3.3 固体酸催化剂在酯化反应中的性能评价 |
3.3.1 合成乙酸乙酯反应步骤及装置 |
3.3.2 乙酸乙酯定性分析 |
3.4 固体酸催化剂在其他反应中的性能评价 |
3.4.1 合成乙酸丁酯反应步骤及装置 |
3.4.2 乙酸丁酯定量分析 |
3.4.3 醇酮缩合反应步骤及装置 |
3.4.4 醇酮缩合产物定量分析 |
4 金属氧化物为载体的硫酸化固体酸催化剂的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 固体酸的制备 |
4.2.1 金属氧化物载体的来源 |
4.2.2 单一金属氧化物为载体的固体酸的制备 |
4.2.3 混合金属氧化物为载体的固体酸的制备 |
4.3 固体酸催化剂的表征 |
4.3.1 固体酸XRD分析 |
4.3.2 固体酸N_2吸附-脱附等温线分析 |
4.3.3 固体酸FTIR分析 |
4.3.4 固体酸NH_3-TPD分析 |
4.4 固体酸催化剂在酯化反应中的性能评价 |
4.4.1 单一氧化物载体对固体酸性能的影响 |
4.4.2 活性组分前驱体对固体酸性能的影响 |
4.4.3 混合氧化物载体对固体酸性能的影响 |
4.5 固体酸催化剂制备条件的优化 |
4.5.1 载体各组分质量比的优化 |
4.5.2 活性组分浸渍液浓度的优化 |
4.5.3 固体酸焙烧温度的优化 |
4.6 新型固体酸催化酯化反应的性能比较 |
4.7 固体酸催化剂的稳定性考察 |
4.8 本章小结 |
5 硫酸化金属氧化物固体酸的稳定性改进研究 |
5.1 引言 |
5.2 改性固体酸的制备 |
5.2.1 三甲基氯硅烷改性的固体酸的制备 |
5.2.2 氧化镧改性的固体酸的制备 |
5.3 改性固体酸的表征 |
5.3.1 改性固体酸XRD分析 |
5.3.2 改性固体酸N_2吸附-脱附等温线分析 |
5.3.3 改性固体酸FTIR分析 |
5.3.4 改性固体酸CA分析 |
5.3.5 改性固体酸NH_3-TPD分析 |
5.4 改性机理推测 |
5.4.1 三甲基氯硅烷改性机理推测 |
5.4.2 氧化镧改性机理推测 |
5.5 三甲基氯硅烷改性固体酸在酯化反应中的催化性能评价 |
5.5.1 不同三甲基氯硅烷负载量对固体酸性能的影响 |
5.5.2 硅烷改性固体酸的稳定性研究 |
5.6 氧化镧改性固体酸在酯化反应中的催化性能评价 |
5.6.1 不同氧化镧掺杂量对固体酸性能的影响 |
5.6.2 镧改性固体酸的稳定性研究 |
5.7 两种改性方法的比较 |
5.8 本章小结 |
6 新型固体酸在酸催化反应中的拓展应用研究 |
6.1 引言 |
6.2 新型固体酸在合成乙酸丁酯反应中的性能研究 |
6.2.1 合成乙酸丁酯反应的条件优化 |
6.2.2 新型固体酸在合成乙酸丁酯反应中的性能评价 |
6.2.3 新型固体酸合成乙酸丁酯的机理推测 |
6.3 新型固体酸在合成缩酮反应中的性能研究 |
6.3.1 合成缩酮反应的条件优化 |
6.3.2 新型固体酸在合成缩酮反应中的性能评价 |
6.3.3 新型固体酸合成缩酮的机理推测 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
科研成果 |
(5)SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂的研究进展(论文提纲范文)
一、SO42-/Zr O2的成酸机制 |
1. SO42-/Zr O2的结构模型 |
2. SZ的成酸机制 |
二、SZ制备方法 |
1. 一步法 |
2. 两步法 |
三、SZ的改性 |
1. Zr O2物理性质的优化 |
2. 介孔材料的引入 |
3. 金属元素的引入 |
4. 不同促进剂的引入 |
四、SZ的应用 |
1. 异构化反应 |
2. 生物柴油的制备 |
3. 其他反应 |
五、总结与展望 |
(6)固体超强酸改性矿用材料的制备及其阻燃性能的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 矿用高分子材料的研究背景 |
1.2 阻燃剂及其阻燃机理 |
1.3 固体超强酸的简介 |
1.4 研究内容和研究路线 |
2 SO_4~(2-)-M_XO_Y与 SO_4~(2-)/TiO_2-M_XO_Y的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.3 结果与讨论 |
2.4 本章小结 |
3 基于SO_4~(2-)-M_XO_Y和聚磷酸铵协同阻燃环氧树脂 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.3 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
4 基于固体超强酸和Sb_2O_3协同阻燃聚氯乙烯 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
5 基于SO_4~(2-)/TiO_2-M_XO_Y和 MAPP协同阻燃环氧树脂 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.3 结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)多元复合金属氧化物催化解聚木质素的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 生物质能源的发展现状 |
1.2 木质素概述 |
1.2.1 木质素的组成与结构 |
1.2.2 木质素的利用现状 |
1.3 木质素的解聚方法 |
1.3.1 生物解聚法 |
1.3.2 高温热解法 |
1.3.3 催化热解法 |
1.3.4 溶剂热解聚法 |
1.4 液相催化解聚木质素研究进展 |
1.4.1 酸催化法 |
1.4.2 碱催化法 |
1.4.3 催化加氢 |
1.4.4 催化氧化 |
1.4.5 复合催化方法 |
1.5 课题的研究目的及主要研究内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 主要研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验原料和仪器 |
2.1.1 木质素原料 |
2.1.2 实验仪器及检测仪器 |
2.1.3 化学药品 |
2.2 实验方法和测试分析方法 |
2.2.1 解聚产物处理方法 |
2.2.2 催化剂表征分析方法 |
2.2.3 产物表征分析方法 |
2.2.4 实验误差分析 |
第3章 复合固体超强酸催化解聚木质素 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 催化剂制备 |
3.2.2 木质素解聚反应 |
3.2.3 催化剂的表征分析 |
3.2.4 产物的表征分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 S_2O_(8~(2-))/TiO_2固体超强酸的表征 |
3.3.2 解聚产物的表征分析 |
3.3.3 反应条件对木质素解聚的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 酸碱复配催化解聚木质素 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 催化剂制备 |
4.2.2 木质素解聚反应 |
4.2.3 催化剂的表征分析 |
4.2.4 解聚产物的表征分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 催化剂表征 |
4.3.2 溶剂体系对木质素解聚的影响 |
4.3.3 催化剂成分对木质素解聚的影响 |
4.3.4 反应条件对木质素解聚的影响 |
4.3.5 解聚产物的表征分析 |
4.3.6 S_2O_(8~(2-))-K_2O/TiO_2催化剂的稳定性研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 加氢耦合酸碱复配催化解聚木质素 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 催化剂制备 |
5.2.2 木质素解聚反应 |
5.2.3 催化剂的表征分析 |
5.2.4 解聚产物的表征分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 催化剂的表征 |
5.3.2 S_2O_(8~(2-))-K_2O/TiO_2和Ru/C共同催化解聚木质素的研究 |
5.3.3 Ni-S_2O_(8~(2-))-K_2O/TiO_2催化剂解聚木质素的研究 |
5.3.4 Ni-S_2O_(8~(2-))-K_2O/ZrO_2催化剂解聚木质素的研究 |
5.4 本章小结 |
第6章 金属固溶体催化解聚木质素 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 催化剂制备 |
6.2.2 木质素解聚反应 |
6.2.3 催化剂的表征分析 |
6.2.4 解聚产物的表征分析 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 催化剂的表征分析 |
6.3.2 催化剂成分对木质素解聚的影响 |
6.3.3 反应条件对木质素解聚的影响 |
6.3.4 催化剂的稳定性研究 |
6.4 本章小结 |
第7章 酸性增强的金属固溶体解聚木质素 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 催化剂制备 |
7.2.2 木质素解聚反应 |
7.2.3 催化剂的表征分析 |
7.2.4 解聚产物的表征分析 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 催化剂的表征 |
7.3.2 催化剂成分对木质素解聚的影响 |
7.3.3 催化剂加氢成分对木质素解聚的影响 |
7.3.4 反应条件对木质素解聚的影响 |
7.3.5 解聚产物的表征分析 |
7.3.6 催化剂的稳定性研究 |
7.4 本章小结 |
第8章 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
(8)改性固体超强酸用于汽油氧化脱硫的工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 文献综述 |
1.1 汽油脱硫的意义 |
1.1.1 油品中硫化物的危害 |
1.1.2 油品中硫的存在类型及分布 |
1.2 汽油的脱硫技术现状 |
1.2.1 加氢脱硫 |
1.2.2 非加氢脱硫技术 |
1.3 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸的发展现状 |
1.3.1 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸催化机理 |
1.3.2 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸制备方法 |
1.3.3 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸的失活机理 |
1.3.4 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸的改性 |
1.4 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸的应用 |
1.4.1 烷基化反应 |
1.4.2 异构化反应 |
1.4.3 苄基化反应 |
1.4.4 光催化降解反应 |
1.4.5 生物柴油合成 |
1.5 本文的研究内容和目的 |
2 实验部分 |
2.1 实验药品及实验仪器 |
2.2 催化剂的表征手段 |
2.2.1 XRD表征技术 |
2.2.2 FT-IR表征 |
2.2.3 NH_3-TPD表征 |
2.2.4 BET表征 |
2.3 模拟油的配制 |
2.4 催化剂的制备 |
2.5 脱硫性能评价 |
2.5.1 氧化-萃取脱硫原理 |
2.5.2 氧化反应流程 |
2.6 硫含量的检测 |
2.7 样品硫化物种类及分布的检测 |
3 固体超强酸的表征及其催化性能遴选 |
3.1 催化剂的表征及讨论 |
3.1.1 XRD表征 |
3.1.2 FT-IR表征 |
3.1.3 NH_3-TPD表征 |
3.1.4 BET分析 |
3.2 不同催化剂对FCC汽油脱硫效果性能评价 |
3.3 Zr:Co摩尔比对FCC汽油脱硫效果的影响 |
3.4 (NH_4)_2S_2O_8 浓度对S_2O_8~(2-)/ZrO_2-CoO脱硫效果的影响 |
3.5 本章小结 |
4 H2O_2/S_2O_8~(2-)/ZrO_2-CoO体系氧化脱硫性能的研究 |
4.1 固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-CoO用于模拟油脱硫研究 |
4.1.1 反应温度对模拟油中硫化物脱除效果的影响 |
4.1.2 催化剂用量对模拟油中硫化物脱除效果的影响 |
4.1.3 反应时间对模拟油中硫化物脱除效果的影响 |
4.1.4 氧化剂用量对模拟油中硫化物脱除效果的影响 |
4.1.5 萃取剂的选择 |
4.1.6 苯并噻吩氧化动力学 |
4.1.7 苯并噻吩的氧化反应机理 |
4.2 固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-CoO用于焦化汽油脱硫研究 |
4.2.1 反应温度对焦化汽油硫化物脱除效果的影响 |
4.2.2 催化剂用量对焦化汽油硫化物脱除效果的影响 |
4.2.3 反应时间对焦化汽油硫化物脱除效果的影响 |
4.2.4 氧化剂用量对焦化汽油硫化物脱除效果的影响 |
4.2.5 萃取剂用量对焦化汽油硫化物脱除效果的影响 |
4.3 固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-CoO催化氧化FCC汽油脱硫研究 |
4.3.1 反应温度对FCC汽油硫化物脱除效果的影响 |
4.3.2 催化剂用量对FCC汽油硫化物脱除效果的影响 |
4.3.3 反应时间对FCC汽油硫化物脱除效果的影响 |
4.3.4 氧化剂用量对FCC汽油硫化物脱除效果的影响 |
4.3.5 萃取剂用量对FCC汽油硫化物脱除效果的影响 |
4.3.6 FCC汽油脱硫反应前后硫形态分布的变化 |
4.3.7 催化剂循环使用次数对脱硫效果的影响 |
4.4 本章小结 |
5 结论 |
符号说明 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
(9)亲水界面和微反应位的构建对聚氯乙烯超滤膜性能的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 超滤膜及膜污染 |
1.2 聚氯乙烯超滤膜 |
1.2.1 聚氯乙烯膜材料 |
1.2.2 聚氯乙烯膜改性研究进展 |
1.3 用于共混改性的木质素及其衍生物 |
1.4 用于超滤膜改性的无机功能材料 |
1.4.1 ZrO_2/SO_4~(2-)固体超强酸 |
1.4.2 微反应位的抗污染机理 |
1.5 本论文研究意义及主要工作 |
1.5.1 论文选题的目的、意义 |
1.5.2 论文的主要工作 |
1.5.3 论文的创新点 |
第2章 lignin/PVC超滤膜的制备和研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 仪器和设备 |
2.1.3 lignin/PVC超滤膜的制备 |
2.1.4 lignin/PVC超滤膜的表征 |
2.1.5 lignin/PVC超滤膜的性能评价 |
2.2 lignin/PVC超滤膜的表征结果 |
2.2.1 lignin/PVC超滤膜的DSC表征 |
2.2.2 lignin/PVC超滤膜的XRD表征 |
2.2.3 lignin/PVC超滤膜的SEM表征 |
2.2.4 lignin/PVC超滤膜的FT-IR表征 |
2.2.5 lignin/PVC超滤膜的XPS表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 木质素对PVC超滤膜孔隙率和平均孔径的影响 |
2.3.2 木质素对PVC超滤膜亲水性的影响 |
2.3.3 木质素对PVC超滤膜纯水通量的影响 |
2.3.4 木质素对PVC超滤膜力学性能的影响 |
2.3.5 lignin/PVC超滤膜处理含油废水 |
2.3.6 lignin/PVC超滤膜的耐污染性能 |
2.4 lignin/PVC超滤膜的长期运行实验 |
2.5 lignin/PVC超滤膜耐污染性能的机理 |
2.6 小结 |
第3章 AL/PVC超滤膜的制备及研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验试剂 |
3.1.2 仪器和设备 |
3.1.3 AL的制备 |
3.1.4 AL/PVC超滤膜的制备 |
3.1.5 AL的表征方法 |
3.1.6 AL/PVC超滤膜的表征方法 |
3.1.7 AL/PVC超滤膜性能测试 |
3.2 AL的表征结果 |
3.2.1 AL的 FT-IR表征结果及分析 |
3.2.2 AL的水接触角 |
3.2.3 AL的热重表征 |
3.3 AL/PVC超滤膜的表征 |
3.3.1 AL/PVC超滤膜的FT-IR表征 |
3.3.2 AL/PVC超滤膜的SEM表征 |
3.3.3 AL/PVC超滤膜的水接触角 |
3.3.4 AL/PVC超滤膜的力学性能 |
3.3.5 AL/PVC超滤膜表面Zeta电位 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 AL的添加量对膜孔隙率和平均孔径的影响 |
3.4.2 AL的添加量对膜抗压实性能的影响 |
3.4.3 AL/PVC超滤膜处理含油废水 |
3.4.4 AL/PVC超滤膜的抗污染性能 |
3.5 AL/PVC超滤膜的抗污染机理 |
3.6 小结 |
第4章 Y_xLa_yZr_(1-x-y)O_2包覆TiO_2微球固体超强酸(SYLZr-Ti)的制备 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 原料和试剂 |
4.1.2 仪器和设备 |
4.1.3 SYLZr-Ti粒子的制备 |
4.1.4 SYLZr-Ti粒子的表征和性能测试 |
4.2 SYLZr-Ti粒子的表征结果分析 |
4.2.1 SYLZr-Ti的 XRD表征 |
4.2.2 SYLZr-Ti的 FT-IR表征 |
4.2.3 SYLZr-Ti的 SEM和粒径分布 |
4.2.4 SYLZr-Ti的 TEM和 EDX表征 |
4.2.5 SYLZr-Ti的 BET表征 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 ZrO_2的包覆量对粒子光催化性能的影响 |
4.3.2 AL的加入量对粒子光催化性能的影响 |
4.3.3 镧的加入量对固体超强酸酸度的影响 |
4.4 Y和 La的双金属掺杂对SYLZr-Ti酸性的增强机制 |
4.5 小结 |
第5章 SYLZr-Ti/PVC超滤膜的制备和研究 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验试剂、材料和仪器 |
5.1.2 SYLZr-Ti/PVC超滤膜的制备 |
5.1.3 超滤膜的表征 |
5.1.4 超滤膜的性能测试 |
5.1.5 超滤膜清洗方法 |
5.2 超滤膜的表征结果及讨论 |
5.2.1 超滤膜的SEM表征 |
5.2.2 超滤膜表面亲水性 |
5.2.3 超滤膜的孔隙率和力学性能 |
5.3 结果和讨论 |
5.3.1 SYLZr-Ti/PVC超滤膜的纯水通量 |
5.3.2 SYLZr-Ti/PVC超滤膜降解有机污染物 |
5.3.3 SYLZr-Ti/PVC超滤膜分解金属氧化物 |
5.3.4 SYLZr-Ti/PVC超滤膜的选择透过性 |
5.3.5 不同填充粒子对PVC超滤膜处理含油废水的影响 |
5.4 SYLZr-Ti/PVC超滤膜的清洗 |
5.4.1 物理清洗对超滤膜通量的影响 |
5.4.2 化学清洗对超滤膜通量的影响 |
5.5 SYLZr-Ti/PVC超滤膜的长期运行实验 |
5.6 SYLZr-Ti/PVC超滤膜的抗污染机理 |
5.7 小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(10)多孔钨酸化CexZr1-xO2固体超强酸包覆TiO2对聚砜膜性能影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 膜技术的简介 |
1.2 超滤技术和超滤膜研究现状 |
1.3 膜污染 |
1.3.1 膜污染成因和分类 |
1.3.2 膜污染控制策略 |
1.4 .用于膜改性的催化材料 |
1.5 本论文的研究意义、研究内容和创新点 |
1.5.1 本论文选题目的和意义 |
1.5.2 本论文的研究内容 |
1.5.3 本论文的创新点 |
第2章 多孔钨酸化Ce_xZr_(1-x)O_2 固体超强酸包覆TiO_2的研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 试剂及原料 |
2.1.2 仪器及设备 |
2.1.3 多孔钨酸化Ce_xZr_(1-x)O_2 固体超强酸包覆Ti O2(WCZ-Tis)粒子的制备 |
2.1.4 WCZ-Tis表征和性能测试 |
2.2 WCZ-Tis表征结果与讨论 |
2.2.1 TiO_2和WCZ-Tis粒子的SEM表征 |
2.2.2 WCZ-Tis的元素分析 |
2.2.3 WCZ-Tis的 TEM分析 |
2.2.4 XRD表征 |
2.2.5 多孔核壳WCZ-Tis的 BET表征 |
2.3 WCZ-Tis的性能测试 |
2.3.1 Ti/Zr摩尔比对WCZ-Tis光催化性能的影响 |
2.3.2 造孔剂AL用量对WCZ-Tis光催化性能的影响 |
2.3.3 AMT浓度对WCZ-Tis酸度的影响 |
2.3.4 浸渍时间对WCZ-Tis酸度的影响 |
2.3.5 煅烧温度对WCZ-Tis酸度的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 WCZ-Tis/PSF复合膜的制备、表征和性能测试 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验原料、装置和设备 |
3.1.2 仪器及设备 |
3.1.3 WCZ-Tis/PSF复合膜的制备 |
3.1.4 WCZ-Tis/PSF复合膜的表征和性能测试 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 WCZ-Tis/PSF复合膜的SEM分析 |
3.2.2 WCZ-Tis/PSF复合膜的FTIR分析 |
3.2.3 WCZ-Tis/PSF复合膜的亲水角 |
3.2.4 WCZ-Tis/PSF复合膜的孔隙率 |
3.2.5 WCZ-Tis/PSF复合膜拉伸强度和断裂伸长率 |
3.2.6 WCZ-Tis/PSF复合膜的抗压实性能 |
3.2.7 WCZ-Tis/PSF复合膜处理含油废水 |
3.3 本章小结 |
第4章 WCZ-Tis/PSF复合膜的抗污染性能研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 试剂及原料 |
4.1.2 仪器、装置和设备 |
4.1.3 WCZ-Tis/PSF复合膜催化降解有机污染物 |
4.1.4 WCZ-Tis/PSF复合膜催化降解无机污染物 |
4.1.5 WCZ-Tis/PSF复合抗污染性能测试 |
4.1.6 WCZ-Tis/PSF复合膜的物理清洗和化学清洗 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 WCZ-Tis/PSF复合膜催化降解有机污染物 |
4.2.2 WCZ-Tis/PSF复合膜催化降解无机污染物 |
4.2.3 WCZ-Tis/PSF复合膜的抗污性能 |
4.2.4 WCZ-Tis/PSF复合膜的物理清洗和化学清洗 |
4.3 WCZ-Tis/PSF复合膜微催化反应位点的形成和抗污染机制 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
论文所用符号及缩写说明 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、WO_3-TiO_2-SO_4~(2-)固体超强酸的制备及应用研究(论文参考文献)
- [1]SO42-/MxOy型固体超强酸制备方法的研究进展[J]. 肖先举,唐学红,刘兆辉. 安徽化工, 2022(01)
- [2]SO42-/ZrO2基固体酸的合成及其催化性能研究[D]. 王永杰. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]环烯烃绿色氧化—酰肼化制二酰肼工艺研究[D]. 刘香雪. 青岛科技大学, 2021
- [4]稳定性硫酸化金属氧化物固体酸制备、表征及催化性能研究[D]. 刘赛赛. 浙江大学, 2021
- [5]SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂的研究进展[J]. 董立新,陈静,丁立军,张振国. 山东工业技术, 2020(06)
- [6]固体超强酸改性矿用材料的制备及其阻燃性能的研究[D]. 万梅. 华北科技学院, 2020(01)
- [7]多元复合金属氧化物催化解聚木质素的研究[D]. 王晋东. 中国科学技术大学, 2020
- [8]改性固体超强酸用于汽油氧化脱硫的工艺研究[D]. 李昊. 辽宁石油化工大学, 2019(06)
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