一、MCM-41分子筛的合成及~(129)Xe 核磁共振的研究(论文文献综述)
李仁娜[1](2020)在《分子筛基复合材料结构与表面亲疏水性调控及其甲苯吸附性能研究》文中提出挥发性有机物(VOCs)种类众多、成分复杂,危害人类健康和大气环境。尤其是印刷行业排放的苯系物(以甲苯为代表)毒性更高,引起了越来越多的关注。由于印刷行业排放的甲苯浓度较低,通常采用吸附法作为其主要的处理技术。分子筛吸附剂由于其优异的热稳定性和吸附性能被广泛应用于吸附领域,然而分子筛的亲水性制约了其在实际工业中的应用。因此,本论文分别从分子筛表面微观结构和表面亲水基团调控两个方面对分子筛进行改性,分别构建了分子筛@类水滑石(LDH)和微孔分子筛/全硅型分子筛复合材料,以提高分子筛在水汽条件下的吸附性能。采用水热合成法成功制备了3种介孔分子筛MCM-41、MCM-48和SBA-15和3种微孔分子筛Y、ZSM-5和TS-1,并对其进行了表征和性能测试。结果表明干燥条件下,微孔分子筛的甲苯吸附性能优于介孔分子筛,介孔和微孔分子筛对甲苯吸附的穿透时间分别为9.7-22.7 min和24.4-36.2 min。单一微/介孔分子筛对甲苯的吸附性能在水汽条件下有所下降,介孔分子筛和微孔分子筛的穿透时间只有7.4-18.9 min和6.4-9.8 min,微孔分子筛受水汽影响尤为明显,穿透时间下降了60%-82%。并确定了孔隙结构、表面亲疏水性是影响单一分子筛吸附性能的主要因素。采用共沉淀法制备了分子筛@LDH核壳结构复合材料,以提高分子筛的疏水性和吸附性能。分子筛@LDH复合材料对甲苯的吸附性能均优于单一分子筛,干燥条件下,介孔分子筛@LDH和微孔分子筛@LDH的穿透时间分别提高至27.3-32.5 min和35.2-42.1 min,水汽条件下穿透时间分别提高至14.3-22.8 min和13.2-14.8 min。并确定出复合材料吸附性能提高的主要原因是多重孔隙结构的产生使甲苯吸附位数量增多、吸附强度增强,同时由于LDH自分子筛表面的垂直生长使复合材料表面疏水性提高,从而提高了其水汽条件下的吸附性能。为进一步减小分子筛表面阳离子和硅羟基亲水基团,提高水汽条件下微孔分子筛的吸附性能,将全硅型分子筛负载在微孔分子筛表面,制备了ZSM-5/MCM-41和ZSM-5/Silicalite-1掺杂结构复合材料。水汽条件下分子筛掺杂复合材料对甲苯吸附性能有所提高,其中ZSM-5/MCM-41-75%具有最好的甲苯吸附性能,水汽条件下的穿透时间可达18.5 min。此外,制备了不同形貌的ZSM-5/SBA-15包覆结构复合材料,不同形貌的ZSM-5/SBA-15复合材料对甲苯的吸附性能均显着提高。干燥条件下,ZSM-5/SBA-15复合材料的穿透时间高达37.2-49.4 min;水汽条件下复合材料的穿透时间也提高至14.9-27.4 min。29Si-NMR和FT-IR结果表明ZSM-5/SBA-15复合材料表面(Si O)4Si基团增多且(Si O)3Si(OH)基团减小,使甲苯和水分子竞争吸附过程中甲苯占优势,从而减少水汽对吸附性能的影响。
丁鹤[2](2019)在《几种低维无机功能材料的制备、表征及其应用》文中提出近年来,低维纳米材料的合成和表征方兴未艾,通过剥离或支撑手段获得的低维纳米材料在催化和分离领域有着广泛的应用。纳米材料的形貌和尺寸决定了他们的性质与应用,因此可通过控制合成过程制备一系列低维纳米材料,建立无机功能材料储备库,进而满足多种多样的工业需求。本文以长碳链有机物为结构导向剂合成一系列低维功能材料,通过对其结构和形貌的深入研究,探索该系列材料在大分子催化、膜分离、重金属吸附等方面的应用。本文以长碳链双头季铵盐为结构导向剂,通过梯度升温法控制分子筛晶化过程,制备了一种多级孔MFI/MCM-41复合分子筛材料(零维和一维分子筛复合物)。低温条件下,样品中首先引入介孔结构,升高温度后介孔结构发生部分坍塌,坍塌部位硅原子重组晶化形成MFI分子筛晶化域。复合分子筛中Br?nsted和Lewis酸位点浓度较高,在苯甲醛和2’-羟基苯乙酮缩合反应中展现了良好的催化活性,反应转化率高达86%。该低维多级孔分子筛复合物具备介孔材料传质效率高和微孔分子筛水热稳定性高的双重优点,是一种高效的大分子酸性固体催化剂。长碳链结构导向剂不仅可以诱导多级孔分子筛,也可用于制备层状MFI分子筛。MFI分子筛在纳米尺寸上的结构和形貌决定了其性能与应用。为继续提高MFI分子筛的高宽比以制备超薄二维MFI纳米片,本文在以长碳链双头季铵盐为结构导向剂的MFI合成体系中加入特定量的氧化石墨烯。氧化石墨烯作为一种热稳定、机械稳定性高的二维构建单元,促进了MFI分子筛的晶化,与双头季铵盐协同作用,将MFI的合成限制在氧化石墨烯表面,抑制其三维结构的生长。MFI纳米片经二次生长得到的MFI分子筛膜具有一定程度的低浓度乙醇/水分离性能。为了进一步探究长碳链结构导向剂在合成低维无机材料中的诱导作用,本文设计了长碳链咪唑环类结构导向剂,并将其用于合成无机硅酸盐magadiite纳米片。结构导向剂中咪唑环起支撑作用,其长碳链尾部可调节magadiite纳米层间距。四种长碳链咪唑环类结构导向剂化学通式为[tail-N+C5H8N]Br-,tail为碱性长碳链,化学式为CnH2n+1(n=12,16,18,22)。通过对四种二价重金属离子铜,锌,铅和镉的吸附,探究了magadiite纳米片作为一种重金属离子吸附剂的潜在应用。通过控制界面生长条件,magadiite纳米片克服了传统magadiite材料吸附选择性和容量的限制,是一种高效的重金属离子吸附剂。本文以三种长碳链结构导向剂十六烷基三甲基溴化铵、长碳链季铵盐,长碳链咪唑环在同一条件下诱导合成了含锡MFI分子筛,并将其用于催化葡萄糖-果糖转化反应,同时该实验对比了三种结构导向剂的诱导倾向。
王石维[3](2019)在《固载型Yb(OTf)3催化葡萄糖制备乳酸的研究》文中提出陆生生物质主要以糖类的形式存在,这些糖类物质以单糖或多糖的形式储存于糖类作物、纤维素和淀粉中。这些生物质糖类物质可完全水解得到葡萄糖,并由此制备出很多高附加值的化工原料,如5-羟甲基糠醛、乙酰丙酸、γ-戊内酯、乳酸以及乳酸甲酯等。其中乳酸和乳酸甲酯是重要的生物质衍生平台化合物,有着广泛的应用前景。乳酸可以经过选择性转化为绿色溶剂、精细化学品、通用化学品和燃料前驱体。目前,乳酸的工业制备都是采用糖类酶发酵法。然而,生物方法存在酶价高、反应速度慢、空间产率低、提纯困难等缺点。通过化学催化生物质糖类直接转化为乳酸或其衍生品(如乳酸甲酯)可以有效解决这些问题。本研究论文拟发展制备高活性的固载型催化剂,提高葡萄糖直接转化制备乳酸的产率。本研究首先采用理论计算的方法,对Yb(Ⅲ)催化葡萄糖转化乳酸反应的机理进行研究,同时采用与实验相结合的方法研究阴离子配基(cl-和OTf-)对其催化性能的影响;第二,采用焙烧法和溶剂法制备两种孔结构不同的介孔氧化硅并以此制备固载型Yb(OTf)3催化剂,研究孔结构和硅羟基含量对催化剂的Yb(OTf)3固载量和催化性能的影响;第三,研究共缩聚和化学接枝两种磺酸基功能化方法对固载型Yb(OTf)3催化性能的影响并结合实验结果探讨反应机理,研究了温度、时间和催化剂用量等反应条件对乳酸产率的影响并考察了该催化剂的稳定性;第四,采用共缩聚法原位合成Sn/SBA-15并以此为载体制备固载型双功能Yb(OTf)3催化剂,研究该催化剂在葡萄糖转化乳酸反应中的催化活性并结合实验结果探讨反应机理,研究温度、时间和催化剂用量等反应条件对乳酸产率的影响并考察该催化剂的稳定性;第五,研究了固载型双功能Yb(OTf)3催化剂在葡萄糖转化为乳酸甲酯反应中的催化性能并结合实验结果探讨反应机理,研究了温度、时间和催化剂用量等反应条件对乳酸产率的影响并考察该催化剂的稳定性。具体的研究工作及主要结论总结如下:1.采用量子化学DFT理论计算和实验相结合的方法揭示了 Yb(OTf)3催化葡萄糖转化乳酸反应过程的机理,成功地解释了 Yb(OTf)3比YbCl3的催化活性更高的原因。量子化学DFT理论计算结果证明了 Yb(Ⅲ)催化葡萄糖转化乳酸反应过程主要包含三个分步反应:首先葡萄糖基于质子转移机理转化为果糖,然后果糖基于逆羟醛缩合机理分解为甘油醛等丙糖,最后甘油醛又经多步反应转化为乳酸;还证明了 Yb(Ⅲ)催化的葡萄糖转化乳酸反应能垒相比无催化剂时有明显降低。催化实验和NBO电荷、LUMO-HOMO轨道能级计算结果证实了 Yb(OTf)3比YbC13的催化活性更高是三氟甲基磺酸根(OTf)的吸电子能力更强所导致的。2.筛选并确定了溶剂法制备SBA-15介孔氧化硅,并以此为载体实现了均相Yb(OTf)3催化剂的固相化,并在葡萄糖转化乳酸的反应中表现出较高的催化活性,在190℃温度下反应60min,乳酸收率可达42.35%。采用溶剂法和焙烧法分别制备了 MCM-41和SBA-15四种介孔氧化硅。溶剂法制备的介孔氧化硅表面硅羟基含量比焙烧法的高,因此其接枝的磺酸基团和Yb(OTf)3的固载量也更多。因此其对应的催化剂活性也更高,对应的乳酸收率比焙烧法的高2%左右。MCM-41载体孔径较小,在固载Yb(OTf)3催化剂过程中孔被堵塞,因此其对应催化剂的Yb(OTf)3固载量和催化活性均比SBA-15对应的小。催化性能实验结果表明焙烧法和溶剂法制备的MCM-41催化剂所得的乳酸收率分别为14.86%和16.41%,而SBA-15制备的催化剂对应乳酸收率分别为38.22%和 42.35%。3.通过优化SBA-15固载型Yb(OTf)3催化剂的制备条件提高了其催化活性,在190℃温度下反应60min乳酸收率达到58.05%。催化性能实验结果确认了甘油醛是葡萄糖转化乳酸反应的关键中间体。嫁接法和共缩聚法均能实现SBA-15的磺酸基功能化,嫁接法制备的磺酸基功能化SBA-15的Yb(OTf)3固载量更大并且孔结构更规则。更规则的孔结构有利于反应物质的扩散,因此其对应催化剂活性也更高。通过调整n(S)/n(Si)和n(Yb)/n(S)等参数提高Yb(OTf)3的固载量进而提高催化剂的活性。催化性能实验分析结果确认了葡萄糖经果糖、甘油醛转化为乳酸或脱水转化为HMF的反应路径,两者互为竞争性反应。由于Yb(OTf)3对羰基氧原子的亲核攻击使得果糖的C3-C4键断裂形成的甘油醛过程更容易发生,从而提高了乳酸的选择性。4.通过在SBA-15骨架中掺杂Sn制备了固载型双功能Yb(OTf)3催化剂,提高了催化剂的活性。在190℃温度下反应60min乳酸收率达到70.65%,并通过催化剂的表征和催化性能实验,阐明了 Yb(OTf)3和Sn的协同催化作用机理。NH3-TPD和HPLC等分析结果表明Sn已成功地引入到凝胶材料的骨架中并且Sn的掺入提高了 Yb(OTf)2-S03-SBA-15的酸性。HPLC的分析结果证明双功能催化剂中Sn主要是催化丙糖异构化转化乳酸反应,而Yb(OTf)3是催化葡萄糖的逆羟醛缩合分解反应。Yb(OTf)3和Sn的协同催化效应提高了反应中乳酸的收率。催化性能实验结果表明葡萄糖的转化率和乳酸的收率随着温度的升高、时间的延长和催化剂用量的增大而增大。5.在甲醇的反应体系中实现了由葡萄糖一步法制备乳酸甲酯并取得了较高的乳酸甲酯收率,缩短了酯化法提纯制备高纯乳酸的工艺流程。在以甲醇为溶剂的反应体系中,Sn/SBA-15为载体的固载型Yb(OTf)3催化剂能有效催化葡萄糖转化为乳酸甲酯。葡萄糖的转化率和乳酸甲酯的收率随着温度的升高、时间的延长和催化剂用量的增大而增大,在190℃温度下反应180 min乳酸甲酯的收率可达74.7%。GC-MS分析结果证明了甘油醛是葡萄糖转化乳酸甲酯反应中的关键中间体,固载型双功能Yb(OTf)3催化剂中的Yb(OTf)3和Sn的协同催化效应提高了乳酸甲酯的选择性和收率。
于幸[4](2019)在《形貌可控的MFI和CHA分子筛合成及其催化性能研究》文中研究表明沸石分子筛作为重要的基础化工材料,被广泛应用于吸附分离、离子交换以及石油化工催化等研究领域。MFI拓扑结构的ZSM-5和CHA拓扑结构的SAPO-34分子筛是流化催化裂化(FCC)、甲醇转化制烃类、油品加氢等反应的核心催化剂。然而其形貌多为随机不可控的晶粒,不利于反应物分子在晶粒内的扩散,从而造成传质性能差,致使催化剂迅速积碳失活,影响了其反应性能。调控沸石分子筛的形貌对提高其催化性能和寿命具有重要意义。本文针对ZSM-5和SAPO-34分子筛进行形貌控制,在改变形貌的同时,优化其孔道或/和酸性位点的分布,最终改善其催化活性与稳定性。具体如下:1),以石英棉为硅源,使其在固相中原位转化,并通过添加廉价的晶体生长抑制剂,合成了C轴导向的中空纤维状多级孔ZSM-5分子筛,提高了其在甲醇制汽油(MTG)反应中的催化性能,同时避免了大量溶剂的使用,降低了反应釜的自生压力,提高了分子筛合成的安全性。2),通过调控分子筛的合成晶化参数,如降低晶化温度、调控晶化时间等,在无介孔模板剂的条件下,一步水热合成了蝴蝶斑状多级孔SAPO-34分子筛,所得多级孔SAPO-34分子筛具有孔径为10 nm左右的介孔以及少量125 nm左右的大孔。在甲醇制烯烃(MTO)反应中,有效地抑制了积碳的生成,从而明显提高了反应寿命,低碳烯烃的选择性与传统SAPO-34分子筛保持一致。进一步探索了蝴蝶斑状多级孔SAPO-34分子筛形成机理,129Xe NMR核磁表明,蝴蝶斑状多级孔孔道结构规整,该结构的形成与合成凝胶的晶化温度、晶化时间以及硅源进入骨架的含量和迁移速率相关,通过适当调控晶化参数可实现对多级孔孔道的精准调控。该方法避免了使用昂贵的表面活性剂、有机硅烷试剂以及繁琐的后处理改性过程,提供了一种多级孔SAPO-34分子筛合成的环保、高效的合成策略。
高荔[5](2019)在《Beta-X介微孔载体的制备与Pt/Beta-X上正庚烷临氢异构化反应》文中指出随着汽车工业的快速发展,环保要求的日益严格,世界各国都制定了严格的燃料油排放标准,为了达到这些严格的排放指标,清洁汽油的生产已经成为世界范围内的发展趋势。新的排放标准进一步降低了汽油中含硫化合物、芳烃及烯烃的含量,这势必会降低汽油辛烷值。直链烷烃临氢异构化被认为是解决这一问题最为有效且经济的方法。然而,由于长链烷烃易于裂解,目前尚无商业催化剂可以用于正庚烷和正辛烷临氢异构化反应。因此需要开发高效催化剂,使长链烷烃在异构化的同时,有效减少裂解副反应的发生。临氢异构化反应不但要求催化剂具有开阔的孔道结构,消除异构化产物在孔道内的扩散阻力,同时还要求催化剂具有适宜的酸分布,以提高其临氢异构化性能。因此开发出具有适宜酸性和开阔孔道结构的载体是设计高效催化剂的关键。此外,建立载体结构和催化剂性能构效关系,实现新型载体材料的理性设计是一个迫切需要解决的核心科学问题。针对这一核心科学问题,本论文以碱处理Beta沸石所得溶液为硅铝源,采用纳米组装法,制备了一系列不同结构的介微孔复合材料Beta-MCM-41(BM-41),并以其为载体制备出Pt/HBM-41催化剂。结果表明,Pt/HBM-41与Pt/HBeta及Pt/MCM-41相比,催化反应性能更好,异庚烷的收率显着提高。这主要归因于复合材料具有互相贯通的微孔和介孔复合孔道,有利于提高异构烷烃分子的传质效率。同时复合材料BM-41具有适量的中等强度酸性位,可有效降低裂化反应的发生。通过关联载体的物化性质(介孔孔容,总酸密度和强酸密度),提出了性能指标异构化因子(IIF)。结果证明,IIF值与异庚烷收率具有很强的线性关系,IIF越高则异庚烷收率就越高。Pt/HBM-41(1.5)具有最高的异庚烷收率(48.01%),而其载体HBM-41(1.5)的IIF值也最高(0.28)。因此,IIF可以用做一个性能指标来预测临氢异构化催化剂反应性能,这也为设计新型介微孔复合载体材料奠定了理论基础。与二维六方相直孔道相比,三维立方孔道结构有助于提高传质效率。本论文以Beta沸石为前驱体,采用纳米组装法,制备了介微孔复合材料Beta-MCM-48(BM-48)。复合材料BM-48具有三维立方相的介孔孔道结构,介孔孔径集中在2.4 nm左右。与BM-41相比,BM-48具有更大的IIF值(0.32)。正庚烷临氢异构化评价结果表明,Pt/HBM-48的异庚烷收率为66.34%。BM-41和BM-48的介孔孔径分布集中在2-3 nm之间,仍会给异构烷烃带来一定的扩散阻力,需要进一步增大材料的介孔孔径。本文以Beta沸石为前驱体,采用纳米组装法,在酸性条件下制备了介微孔复合材料Beta-SBA-15(BS)。BS具有二维六方相介孔孔道,介孔尺寸达到6.4 nm。与BM-41和BM-48相比,BS具有更大的IIF值(0.35)。正庚烷异构化反应结果证实,Pt/HBS比Pt/HBM-41和Pt/HBM-48具有更高的临氢异构化反应活性。同时,其异庚烷的收率为68.04%。为了进一步提高催化剂的催化性能。本论文在弱酸性体系中,以Beta沸石为前驱体,非离子表面活性剂P123和正丁醇Bu为结构导向剂制备出具有大孔径(6.4 nm)和三维立方相介孔孔道的介微孔复合材料Beta-KIT-6(BK)。与BM-41、BM-48和BS相比,复合材料BK具有更大的IIF值(0.43)。正庚烷异构化反应结果证实,Pt/HBK比Pt/HBM-41,Pt/HBM-48和Pt/HBS的临氢异构化反应性能更优。Pt/HBK上的异庚烷的收率为72.46%。
赵蓉蓉[6](2019)在《改性富铝H-Beta和功能化MCM-41催化生物质二甲基呋喃合成对二甲苯》文中研究表明作为合成聚酯主要来源之一的对二甲苯(PX)是二甲苯中应用最为广泛的一类芳香化合物,可通过生物质2,5-二甲基呋喃(2,5-DMF)与乙烯(由乙醇制得)经Diels-Alder环加成反应再脱水获得,该路线制备的可再生PX对于石化产业的可持续发展意义重大。本论文发展了脱铝改性的富铝H-Beta分子筛上2,5-DMF和乙烯反应及功能化的介孔MCM-41上2,5-DMF和乙醇反应合成对二甲苯中的催化过程。系统研究了脱铝再改性H-Beta分子筛结构及酸性与2,5-DMF和乙烯反应性能之间的构效关系;详细考察了改性H-Beta分子筛催化剂的稳定性和再生性能。对比研究了 H-Beta分子筛和功能化介孔MCM-41上2,5-DMF和乙醇制备对二甲苯的催化性能,揭示了催化剂表面积碳物种生成规律,进一步提高了对二甲苯合成过程的可持续性。本论文主要取得了如下结果:(1)通过酸处理无有机胺模板法合成的富铝H-Beta分子筛,制备了系列不同Si/Al比的催化剂,用于催化2,5-DMF和乙烯反应合成对二甲苯。其中脱铝制得的Si/Al比为22的H-Beta分子筛,在最佳反应条件下,2,5-DMF转化率达到99%,对二甲苯产率为97%。固体NMR研究结果表明脱铝H-Beta分子筛适宜的酸强度、酸密度、Bronsted/Lewis酸量比例以及二级孔的生成是提高其催化性能的主要原因。此外,该催化剂还展现出比文献报道高的稳定性,再生五次后骨架无明显脱铝,对二甲苯产率仍达85%。(2)系统研究了不同改性方法对脱铝H-Beta分子筛的骨架结构和酸性影响,以及对2,5-DMF与乙烯反应性能和积碳物种生成的影响。硝酸铝改性会引起骨架Al含量和B酸密度的增加,造成催化剂表面大量低H/C比积碳物种的生成;异丙醇铝改性时,主要形成非骨架铝,引起催化剂表面积碳量增加;当以低含量γ-A1203改性的H-Beta分子筛为催化剂时,PX产率高达97%,同时表面积碳量也从12 wt%下降至7 wt%。(3)以脱铝H-Beta分子筛和功能化介孔MCM-41为催化剂探索2,5-DMF和乙醇反应合成对二甲苯,其中功能化MCM-41在该反应中表现出较好的催化性能。最佳反应条件下,2,5-DMF转化率为79%,对二甲苯选择性达到80%,最终PX产率为63%,优于目前文献结果。固体NMR、TG和TPO等表征结果表明以硅烷化和磺酸化改性再氨气预处理后的MCM-41为催化剂时,适宜的B酸密度和强度有利于提高对二甲苯选择性同时显着降低积碳生成量至4 wt%,大大提高了反应中碳原子的有效利用率。
马云翔[7](2017)在《129Xe NMR在共价有机框架材料中的应用》文中研究指明作为表征多孔材料的有效技术手段之一,129Xe NMR技术已经被广泛应用于多孔材料孔结构的研究当中。与X-射线衍射、N2气吸/脱附、电子显微镜等表征手段相比,129Xe NMR能够提供这些技术手段无法获得的关于材料孔道结构的信息。作为一类新型的有机晶态多孔材料,共价有机框架材料(Covalent Organic Frameworks,COFs)具有比表面积大、孔道长程有序、易于功能化、结构相对稳定等优点。这使得COFs材料在气体吸附、光电、荧光识别、多相催化等领域有着重大的潜在应用价值。然而,目前大多数关于COFs材料的研究聚焦在材料的功能化及其应用上,对于COFs材料孔结构的研究相对较少。因此,本论文以129Xe NMR作为技术手段,对二维以及三维COFs材料的孔结构开展了研究。本论文的第一章,我们对129Xe NMR技术进行了详细的介绍。首先主要介绍了129Xe NMR的基本原理,包括129Xe NMR核磁信号的产生,其化学位移的影响因素等;其次详细介绍了129Xe NMR在分子筛、金属有机框架、介孔硅材料等多孔材料中的应用。本论文的第三章,我们利用129Xe NMR技术研究二维COFs材料的孔结构。二维COFs材料是由层状的高分子通过弱的相互作用堆积而成的二维框架材料。层与层之间堆积方式的不同会导致二维COFs材料出现AA和AB型两种不同的堆积结构。由于分辨率的限制,粉末X射线衍射(PXRD)技术不能有效地区分这两种堆积结构。由于AA,AB两种堆积方式所产生的孔结构有明显的差别,因此可以根据孔结构的差别来分辨两种不同的堆积结构。本章工作中,我们采用129Xe NMR技术研究了二维COFs材料的堆积结构。首先,我们利用129Xe NMR研究了五种具有不同孔结构的二维COFs材料(COF-LZU1、TPA、BPDA、TPDA、HP-COF-1),验证了129Xe NMR在二维COFs材料孔道表征中的适用性;其次,我们借助变温129Xe NMR以及129Xe 2D EXSY实验研究了二维材料COF-LZU15的堆积结构,证实了COF-LZU15是具有AA以及AB两种堆积方式的共晶COFs材料。本论文的第四章,我们利用129Xe NMR技术研究了三维COFs材料LZU-301的动态结构。某些金属有机框架(MOFs)材料的结构表现为一定的柔性,如MIL-53、DUT-8等。然而在COFs材料中,目前为止还没有关于材料结构可变性的报道。我们合成了一个具有动态结构的三维COFs材料,标记为LZU-301,并且借助129Xe NMR、PXRD以及溶剂吸附分析等手段来研究LZU-301材料的结构可变性。本论文的第五章,我们利用129Xe NMR技术研究催化剂Pd(OAc)2在主体材料COF-LZU1中的分布情况。虽然Pd/COF-LZU1材料首次实现了COFs材料在多相催化领域中的应用。但是对于催化剂Pd(OAc)2在材料中的分布位点却仍然是不清楚的。我们利用129Xe NMR以及固体核磁13C、15N谱研究了催化剂Pd(OAc)2在主体材料COF-LZU1中的配位位点。
崔天露[8](2016)在《多级孔MFI型分子筛纳米晶的可控合成及功能化》文中指出沸石分子筛具有结晶化的骨架结构和规整的微孔孔道,在催化、分离、吸附和离子交换等领域都备受关注。MFI型分子筛具有可调控的酸性,独特的择形选择性和高的热稳定性及水热稳定性,是最被广泛应用的沸石分子筛之一。然而,较小的孔道尺寸限制了分子的扩散速率,从而极大地限制了其在吸附和催化等领域的应用。基于此,人们在制备具有可控纳米尺寸和孔道结构的多级孔分子筛方面做了诸多努力,以克服体相材料造成的扩散限制问题。后处理法和模板法通常被用来制备含有多级孔沸石分子筛。然而,后处理法复杂的合成步骤和模板剂昂贵的价格限制了其在工业上的大规模应用。因此,仍急需合成出具有高扩散能力和优异择形选择性的沸石分子筛。以此为切入点,在未引入额外模板剂的条件下,我们利用Kirkendall生长制备出了具有可控多级孔道的MFI型分子筛纳米晶,并进一步进行了功能化研究。具体研究内容如下:(1)利用Kirkendall效应,在未添加额外模板剂的情况下制备出具有多级孔道结构的silicalite-1分子筛纳米颗粒。在沸石分子筛的合成过程中,通过少量水的辅助使Kirkendall生长得以进行。通过简单地调控结构导向剂和水的用量,可以控制介孔的孔道尺寸和分子筛的粒径大小。Kirkendall生长这种低结构导向剂用量、高产率、低成本的方法有利于工业中的大规模生产。此外,多级孔的引入有效地提高了物质的扩散速率,使合成的多级孔silicalite-1分子筛在亚甲基蓝的吸附实验中展现出远优于体相分子筛的吸附效率。(2)将Kirkendall生长制备多级孔沸石分子筛的策略成功拓展到多级孔ZSM-5分子筛的合成中,制备出了Si/Al比和多级孔结构可调的ZSM-5分子筛纳米颗粒。多级孔孔道的引入和晶粒尺寸的纳米化,不仅提高了产物分子的扩散速率,而且改变了酸位点的性质,从而使多级孔ZSM-5纳米颗粒具有比体相材料更加优异的甲醇制丙烯(MTP)性能。考察了铝含量对多级孔ZSM-5分子筛MTP性能的影响,研究表明基于此方法制备出的高铝含量的ZSM-5在保持较强抗积碳能力的同时,丙烯选择性也得到了大幅度的提高,整体性能优于传统的高硅ZSM-5。研究了多级孔结构对ZSM-5分子筛MTP性能的影响,结果发现较大的介孔孔径有利于生产低碳产物,而较大的孔容有利于催化剂稳定性的提高。此外,优化后的方法省略了分离和洗涤的合成步骤,不仅避免了有机胺污水的排放,还减少了上述过程中产物的损耗,使多级孔ZSM-5纳米颗粒的产率近乎100%,对工业合成有重要意义。(3)在合成多级孔ZSM-5分子筛纳米晶的基础上,合成了一系列不同元素掺杂的多级孔silicalite-1分子筛纳米晶,包括TS-1、Fe-silicalite-1、B-silicalite-1等。进一步研究了多级孔TS-1和Fe-siliclaite-1纳米晶的催化氧化性能,结果表明它们在烯烃的氧化和苯酚的羟基化中均表现出优于体相材料的催化性能,尤其是在大尺寸分子如2,3,6-三甲基苯乙烯和2,4,6-三甲基苯酚参与的反应中,展现出极大的优势。多级孔结构及小粒径的特点,使其作为催化剂可以暴露出较多的活性位点,一方面有利于提高催化效率,另一方面有利于大尺寸分子底物的接近,从而进一步拓宽催化剂的应用范围。此外,这种通用的合成策略在使用廉价的无机硅源的条件下可以合成小粒径的TS-1,有效地降低了合成成本,有利于工业化生产。(4)对利用Kirkendall生长制备多级孔分子筛的方法进行进一步改进,通过简单的一锅法,将Pd纳米颗粒成功地镶嵌在多级孔silicalite-1分子筛纳米晶中(Pd@mnc-S1)。所合成的Pd@mnc-S1具有优异的热稳定性、异相催化活性和循环稳定性。Silicalite-1分子筛独特的孔道结构使Pd@mnc-S1在诸多反应中都展现出普遍适用的择形选择性,包括择形加氢、氧化和偶联反应。
高道伟[9](2016)在《基于SBA-15新型催化剂的构筑及其催化性能研究》文中研究表明介孔分子筛SBA-15具有较大的比表面积和孔体积、高度规整有序的孔道结构以及孔径在530 nm内可精细调控等特点,在纳米反应器、吸附与分离以及大分子的催化转化等领域有着良好的应用前景。与传统微孔沸石分子筛材料相比,采用传统方法合成的SBA-15的骨架仅由硅氧原子构成,并且其孔壁氧化硅聚合程度较低,水热稳定性较差,酸性较弱,这严重限制了其实际工业应用,因此改善SBA-15的酸性和水热稳定性已成为扩展其实际催化应用所必须解决的重要问题。SBA-15的颗粒形貌和孔道结构对活性组分的分散度和反应分子的扩散性能具有较大的影响,但是详细研究载体的形貌和孔道结构等特性对反应性能影响的工作还较少。另外,SBA-15与活性组分之间的相互作用强弱对催化剂的催化性能也具有重要的影响。因此,本论文主要从SBA-15介孔材料改性、形貌调控以及与活性组分之间的相互作用力等方面进行研究,采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、STEM、H2-TPR、129Xe NMR、ICP-AES、Raman、UV-Vis DRS、GC-MS和Py-IR等表征手段对材料和催化剂进行表征,并以加氢反应(FCC汽油加氢改质、二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫、1,3-丁二烯和1,5-环辛二烯选择性加氢等)作为催化剂反应活性的评价对象,探讨催化剂的制备、结构及物化性质与加氢反应性能之间的构效关系,并研究该类催化剂催化加氢反应的作用机理。主要研究内容和结果如下:(1)制备出球形、柱状、短棒状和长棒状的NiMo/Al-SBA-15加氢脱硫催化剂,并考察了催化剂的形貌、酸性、孔道结构和活性组分的分散度对DBT加氢脱硫反应的影响。首先采用三嵌段非离子表面活性剂(P123)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为结构导向剂,通过控制合成温度制备出不同形貌的SBA-15。然后采用三种不同的铝源对所合成的SBA-15材料以Si/Al摩尔比为10进行Al后改性修饰。将不同形貌的Al-SBA-15担载Ni Mo活性组分制备出NiMo/Al-SBA-15催化剂,并应用于二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫活性评价。表征结果表明:球形NiMo/Al-SBA-15催化剂具有较高的MoS2分散度和较多的酸性位数量。加氢脱硫性能评价结果表明:催化剂的形貌和孔道结构对反应性能具有重要的影响,尤其在反应分子扩散性能方面,而对DBT加氢脱硫产物选择性的影响不大。动力学反应结果表明:不同形貌NiMo/Al-SBA-15催化剂的活性顺序如下:长棒状NiMo/AS-LR<柱状Ni Mo/AS-HP<短棒状NiMo/AS-SR<球形NiMo/AS-SP。(2)除了Al原子改性SBA-15以外,本论文还通过介微孔复合方法改善SBA-15的物理化学特性。在酸性条件下,通过改变合成体系中表面活性剂、电解质和合成温度等因素,成功合成出不同形貌的Beta-SBA-15介微孔复合分子筛。表征结果表明:不同形貌的Beta-SBA-15介微孔复合分子筛同时具有SBA-15的介孔结构和Beta沸石的微孔结构。将不同形貌Beta-SBA-15介微孔复合分子筛担载CoMo活性组分并用于FCC汽油加氢改质。反应结果表明:由于片状CoMo/ABS-PL催化剂的介孔孔道短且孔径大,利于反应分子的扩散,因此取得较高的加氢脱硫转化率(97.6%);球形CoMo/ABS-SP具有较多的介孔空腔和适宜的酸性位数量,有利于提高其芳构化和异构化性能,因此具有较高的辛烷值保留能力;短棒状CoMo/ABS-SR和长棒状CoMo/ABS-LR因具有较少的介孔孔口和酸性位数量,以及较长的孔道,它们的加氢脱硫能力和辛烷值保留能力较低。(3)除了对SBA-15载体进行调控以外,本论文还制备出具有超分散活性位的催化剂,提高活性组分的原子利用率和稳定性,增强活性组分和载体的作用力。采用3-巯丙基三甲氧基硅烷辅助合成的方法,成功将贵金属Pt超细纳米粒子导入到ZSM-5/SBA-15(ZSBA)介微孔复合分子筛的孔道中。这种方法一方面巯丙基能与贵金属前驱体配位,防止贵金属在碱性环境中生成沉淀;另一方面硅烷水解后又能在ZSM-5微晶合成中充当硅源。所合成的Pt@ZSBA催化剂既具有较高的水热稳定性和多孔性,又具有高活性位密度,Pt亚纳米粒子的平均直径在0.51.5nm范围内,并且均匀分布在ZSBA骨架中,提高了贵金属Pt的原子利用率和稳定性。在室温条件下,Pt@ZSBA催化剂表现出较高的1,3-丁二烯(87.0%)和1,5-环辛二烯(84.3%)加氢转化率,并具有较高的循环利用性能。(4)基于以上基础,本论文在3-巯丙基三甲氧基硅烷辅助合成下,并通过控制反应体系中的电解质与合成温度等因素,成功将贵金属Au超细纳米粒子导入到不同形貌ZSBA介微孔复合分子筛的孔道中,考察了Au/ZSBA催化剂的形貌、孔道结构和Au颗粒尺寸对4-硝基苯酚还原反应的影响。表征结果表明:所合成的Au/ZSBA具有稳定的反应活性位,并且同时具有SBA-15的介孔结构与ZSM-5沸石的微孔结构。4-硝基苯酚还原反应结果表明:片状Au/ZSBA-PL因具有较短的孔道(210 nm)和较大的孔径(6.7 nm),表现出最高的4-硝基苯酚还原活性;柱状Au/ZSBA-HP和棒状Au/ZSBA-RD的孔道较长且孔径相对较小,其4-硝基苯酚还原活性较低。这表明催化剂的孔道结构和形貌对其催化性能具有较大的影响。
史春薇[10](2015)在《Ce负载Y/SBA-15微孔—介孔复合分子筛的微波法合成、表征及催化性能的研究》文中进行了进一步梳理塑料在给人们生活带来便利的同时,也带来了严重的“白色污染”。塑料中应用较多的聚烯烃类塑料的处理已成为迫切需要解决的社会问题,催化降解是比较理想的方法,但是目前聚烯烃类废塑料的催化降解用催化剂存在降解温度高、易积炭、总转化率、气液转化率和液体收率低等问题。在本文的研究中,结合了介孔分子筛的孔道优势与微孔分子筛的强酸性和高水热稳定性优势,设计出一种Ce负载的微孔—介孔复合分子筛催化剂,使微孔与介孔两种材料优势互补、协同作用,以满足聚烯烃类塑料催化降解的要求。在微波法加热条件下,实验采用介孔附晶微孔生长法合成了微孔—介孔复合分子筛,并研究了 Ce负载前后的复合分子筛的合成条件、表面形貌和孔道结构、酸催化活性和断链及加氢开环能力,考察了复合分子筛催化剂降解聚乙烯和聚苯乙烯的效果。主要的研究成果如下:(1)采用微波法制备了 Y/SBA-15微孔—介孔复合分子筛,并用离子交换法将Ce负载到复合分子筛中。通过实验得出复合分子筛的优化合成条件为:pH为2~3,Si02/P123物质的量比为58,微波功率为200W,搅拌速度为500r/min,晶化温度为100℃。(2)利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N2吸附—脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、失重—热重(TG-DTG)、能量弥散X射线谱(EDS)、X射线荧光光谱(XRF)等检测方法对微波法合成的Y/SBA-15和Ce-Y/SBA-15进行了表征,结果表明:Y/SBA-15及Ce-Y/SBA-15复合分子筛均以Y型微孔沸石为内核、SBA-15介孔分子筛沿Y型微孔沸石外表面生长,复合分子筛内部同时具有微孔和介孔结构;Ce-Y/SBA-15中Ce的质量分数达到5.84%,大部分Ce均匀地分散在孔道中,少部分Ce进入了分子筛的骨架中,Ce的负载没有影响复合分子筛的基本结构,没有出现Ce的团聚现象;Y/SBA-15和Ce-Y/SBA-15复合分子筛的介孔孔径都为6nm左右,介孔孔壁厚度分别为1.84、1.88nm;微孔孔径都为1.8nm左右,微孔孔壁厚度分别为0.45、0.48nm,Ce负载后的复合分子筛孔壁较厚,比负载前的复合分子筛具有更强的水热稳定性。(3)探明了微孔—介孔复合分子筛的合成过程分为四个阶段:第一阶段为自组装的聚集体形成阶段;第二阶段为形成有机—无机复合相阶段;第三阶段为有序复合孔结构组装阶段;第四阶段为有序复合孔长成阶段。微孔—介孔复合分子筛是由无序排列的类八角形和类球形聚合物到颗粒的聚集体,再到类似棒状的结构,最后生成外形似莲藕形结构。(4)利用吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)、NH3-TPD等分析方法得出L酸中心强度由大到小的顺序为:HY/SBA-15、Ce-HY/SBA-15、HY-SBA-15、NaY/SBA-15;B酸中心强度由大到小的顺序为:Ce-HY/SBA-15、HY/SBA-15、HY-SBA-15、NaY/SBA-15;Ce的引入增加了改性复合分子筛表面的B酸强度,提高了改性复合分子筛的酸催化活性。(5)以乙酸正丁酯的酯化率为评价指标,考察了复合分子筛催化剂的酸催化性能及总酸量、酸类型对催化反应的影响。以Ce-HY/SBA-15为催化剂,催化剂质量分数为10.0%,硝酸铈的浓度为0.6mol/L,酸醇物质的量比为1:1.2,反应时间为2.0h,酯化率为94.4%。这说明Ce可以提高复合分子筛的酸强度,改性复合分子筛的酸催化是由B酸和L酸共同作用的,SO42-有利于改性材料表面酸位的形成。(6)以正庚烷为反应物考察了复合分子筛催化剂断链的能力,结果表明:正庚烷在Ce-Y/SBA-15的作用下主要发生的是一次裂解,很好的抑制了二次裂解的发生;Ce-Y/SBA-15催化下的正庚烷的转化率大于Y/SBA-15;由于Ce-Y/SBA-15中的酸性功能和加氢功能得到了很好的匹配,使得Ce-Y/SBA-15加氢裂化性能优于Y/SBA-15。以甲苯为反应物考察了复合分子筛催化剂加氢开环的能力,结果表明:Ce-Y/SBA-15的催化下的甲苯的开环率大于Y/SBA-15;加氢产物的收率随着温度的升高而降低,开环产物的收率随着催化剂酸性的增强而增加,增加的幅度也显着增大。Ce-Y/SBA-15比Y/SBA-15的加氢开环的性能好,说明中强酸酸量的增加有助于催化剂加氢开环性能的提高。(7)复合分子筛催化剂对聚乙烯的催化降解的影响主要取决于催化剂的总酸量,总酸量大、中强酸酸分布高的催化剂有利于催化降解聚乙烯。Ce-HY/SBA-15将PE的热裂解温度降低了 40℃,其催化降解PE得到的液体产物的分布比较集中,以C7~C14为主,析出的炭少、石蜡多,气体产物中C3~C6脂肪族类气体比较多。由于Ce的引入提高了复合分子筛的B酸强度和总酸量,因此Ce-HY/SBA-15催化降解PE的总转化率以及气体、液体收率均比热裂解有大幅提高。Ce-HY/SBA-15将PS的热裂解温度降低了 60℃,其催化降解PS得到的液体产物的分布较宽,包括苯、甲苯、异丙苯、茚及其衍生物等。Ce的引入提高了复合分子筛的B酸强度和总酸量,提高了 Ce-HY/SBA-15催化降解PS的能力。
二、MCM-41分子筛的合成及~(129)Xe 核磁共振的研究(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、MCM-41分子筛的合成及~(129)Xe 核磁共振的研究(论文提纲范文)
(1)分子筛基复合材料结构与表面亲疏水性调控及其甲苯吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 挥发性有机物的概述 |
1.2.1 挥发性有机物及其来源 |
1.2.2 挥发性有机物的危害 |
1.2.3 挥发性有机物的国内外控制政策 |
1.3 挥发性有机物的控制技术 |
1.3.1 挥发性有机物的销毁技术 |
1.3.2 挥发性有机物的回收技术 |
1.4 挥发性有机物工业吸附剂 |
1.4.1 碳基吸附剂 |
1.4.2 有机聚合物 |
1.4.3 含氧吸附剂 |
1.4.4 复合材料 |
1.5 分子筛对挥发性有机物的研究现状 |
1.5.1 分子筛在印刷行业挥发性有机物控制领域的应用 |
1.5.2 分子筛吸附甲苯的研究现状 |
1.5.3 分子筛吸附性能的影响因素 |
1.6 研究目的、研究内容与技术路线 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 技术路线 |
2 实验材料与方法 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器设备 |
2.2 吸附材料的制备方法 |
2.2.1 单一微/介孔分子筛材料的制备 |
2.2.2 介孔和微孔分子筛@类水滑石核壳复合材料的制备 |
2.2.3 ZSM-5/MCM-41和ZSM-5/Silicalite-1复合材料的制备 |
2.2.4 不同形貌ZSM-5/SBA-15 包覆结构复合材料的制备 |
2.3 吸附材料的表征方法 |
2.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
2.3.2 氮气吸-脱附测试 |
2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)表征 |
2.3.4 透射电子显微镜(TEM)分析 |
2.3.5 傅立叶红外光谱(FTIR)分析 |
2.3.6 程序升温脱附(TPD)分析 |
2.3.7 热重分析(TGA) |
2.3.8 硅核磁共振(29Si MAS NMR)分析 |
2.3.9 接触角测试 |
2.4 吸附剂的甲苯吸-脱附性能评价 |
2.5 吸附剂对甲苯动力学评价 |
2.5.1 吸附动力学 |
2.5.2 扩散动力学 |
3 单一微/介孔分子筛的吸-脱附性能及动力学研究 |
3.1 引言 |
3.2 单一微/介孔分子筛的表征及其甲苯吸-脱附性能研究 |
3.2.1 材料的结构与形貌表征 |
3.2.2 不同分子筛对甲苯吸附性能研究 |
3.2.3 分子筛循环稳定性研究 |
3.3 单一微/介孔分子筛的吸附机理研究 |
3.3.1 分子筛的吸附位点与吸附强度分析 |
3.3.2 单一分子筛的表面酸性位点分析 |
3.3.3 单一分子筛的扩散动力学拟合 |
3.3.4 分子筛的吸附动力学拟合 |
3.3.5 分子筛的亲疏水性能分析 |
3.4 本章小结 |
4 分子筛@类水滑石核壳结构复合物吸-脱附性能及机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 分子筛@类水滑石的制备与表征 |
4.2.1 分子筛@类水滑石复合材料制备的理论基础 |
4.2.2 分子筛@类水滑石复合材料的结构与形貌特征 |
4.2.3 分子筛@类水滑石核壳复合物的合成机理 |
4.3 分子筛@类水滑石的甲苯吸-脱附性能研究 |
4.3.1 分子筛@类水滑石核壳复合材料对甲苯吸附性能研究 |
4.3.2 分子筛@类水滑石复合材料再生循环稳定性研究 |
4.4 分子筛@类水滑石的吸附及疏水机理研究 |
4.4.1 分子筛@类水滑石复合材料的吸附位点与吸附强度分析 |
4.4.2 分子筛@类水滑石复合材料的表面酸性位点分析 |
4.4.3 分子筛@类水滑石复合材料的扩散动力学分析 |
4.4.4 分子筛@类水滑石复合材料的吸附动力学分析 |
4.4.5 分子筛@类水滑石材料的亲疏水性分析 |
4.4.6 分子筛@类水滑石材料的疏水性机理 |
4.5 本章小结 |
5 微孔分子筛/全硅型分子筛复合物吸-脱附性能及机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 微孔分子筛/全硅分子筛掺杂型结构复合物对甲苯吸-脱性能及机理研究 |
5.2.1 ZSM-5/全硅型分子筛掺杂型复合材料的结构与形貌特征 |
5.2.2 ZSM-5/MCM-41及ZSM-5/Silicalite-1复合物吸-脱附性能分析 |
5.2.3 ZSM-5/MCM-41及ZSM-5/Silicalite-1吸附机理和疏水性研究 |
5.3 微孔分子筛/全硅分子筛包覆型结构复合物对甲苯吸-脱性能及机理研究 |
5.3.1 不同形貌包覆型结构复合材料的结构与形貌分析 |
5.3.2 不同形貌ZSM-5/SBA-15的甲苯吸-脱附性能分析 |
5.3.3 不同形貌ZSM-5/SBA-15对甲苯吸附机理研究 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
博士在读期间成果清单 |
致谢 |
(2)几种低维无机功能材料的制备、表征及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 多级孔分子筛材料 |
1.2.1 多级孔分子筛结构概述 |
1.2.2 多级孔分子筛的合成 |
1.2.3 展望 |
1.3 MFI层状分子筛 |
1.3.1 层状分子筛概述 |
1.3.2 层状分子筛的合成 |
1.3.3 MFI层状分子筛的剥离 |
1.3.4 层状分子筛的应用与展望 |
1.4 无机层状硅酸盐材料 |
1.4.1 无机层状硅酸盐材料概述 |
1.4.2 Magadiite结构特征 |
1.4.3 Magadiite的合成 |
1.4.4 Magadiite的应用与展望 |
1.5 本课题简介 |
1.5.1 本课题研究的意义 |
1.5.2 本课题的主要研究内容 |
第二章 双头季铵盐诱导多级孔分子筛复合物 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法与表征 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验方法与制备工艺 |
2.2.4 表征方法 |
2.3 多级孔分子筛复合物的表征分析 |
2.3.1 多级孔分子筛复合物晶化度分析 |
2.3.2 多级孔分子筛复合物形貌分析 |
2.3.3 多级孔分子筛复合物孔结构及酸位点分析 |
2.4 多级孔MFI/MCM-41 分子筛复合物的应用 |
2.4.1 催化反应转化率与催化剂选择性分析 |
2.4.2 多级孔分子筛催化剂性能与文献对比结果分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 高宽比、b取向MFI/氧化石墨烯纳米片复合物的生长 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法与表征 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 实验方法与制备工艺 |
3.2.4 表征方法 |
3.3 高宽比、b取向MFI/氧化石墨烯纳米片复合物的表征 |
3.3.1 合成液配比对纯硅silicalite-1 分子筛形貌的影响 |
3.3.2 氧化石墨烯浓度对MFI/氧化石墨烯纳米片复合物生长的影响 |
3.3.3 晶化温度对MFI/氧化石墨烯纳米片复合物生长的影响 |
3.3.4 晶化时间对MFI/氧化石墨烯纳米片复合物生长的影响 |
3.3.5 MFI/氧化石墨烯纳米片复合物生长机理 |
3.3.6 表征结果小结 |
3.4 MFI分子筛膜分离低浓度乙醇/水 |
3.4.1 MFI分子筛膜的表征 |
3.4.2 MFI分子筛膜渗透气化评价 |
3.5 本章小结 |
第四章 可控二维magadiite纳米片的制备及其在重金属离子脱除方面的应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法与表征 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 实验方法与制备工艺 |
4.2.4 表征方法 |
4.3 二维magadiite纳米片的表征结果分析 |
4.3.1 四种结构导向剂的构建 |
4.3.2 二维magadiite纳米片的晶化度及结构分析 |
4.3.3 二维magadiite纳米片的形貌分析 |
4.3.4 反应温度对二维magadiite纳米片合成的影响 |
4.3.5 反应时间对二维magadiite纳米片合成的影响 |
4.3.6 二维magadiite纳米片的生长机理 |
4.4 二维magadiite纳米片在重金属离子脱除方面的应用 |
4.4.1 二维magadiite纳米片的重金属离子脱除选择性和脱除率分析 |
4.4.2 二维magadiite纳米片中结构导向剂对重金属离子脱除的影响 |
4.4.3 溶液中盐离子对二维magadiite纳米片脱除重金属离子的影响 |
4.4.4 吸附后二维magadiite纳米片结构产生的变化 |
4.4.5 吸附后重金属离子在二维magadiite纳米片中的元素分布 |
4.4.6 二维magadiite纳米片重金属离子脱除机理 |
4.5 本章小结 |
第五章 多级孔分子筛Sn-MFI复合物的合成与应用 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法与表征 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 实验方法与制备工艺 |
5.2.4 表征方法 |
5.3 多级孔分子筛Sn-MFI复合物的表征 |
5.3.1 多级孔分子筛Sn-MFI复合物的晶化度分析 |
5.3.2 多级孔分子筛Sn-MFI复合物的形貌分析 |
5.4 多级孔分子筛Sn-MFI复合物的应用 |
5.5 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(3)固载型Yb(OTf)3催化葡萄糖制备乳酸的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 选题依据与意义 |
1.2 生物质糖的转化与利用 |
1.2.1 生物法转化 |
1.2.2 化学法转化 |
1.3 生物质糖转化为乳酸及其衍生物 |
1.3.1 生物质糖催化制备乳酸 |
1.3.2 生物质糖催化制备乳酸甲酯 |
1.4 介孔材料在多相催化中的应用 |
1.4.1 介孔材料的合成与结构 |
1.4.2 介孔材料的功能化 |
1.4.3 功能化有序介孔材料在多相催化领域的应用 |
1.5 研究目标及研究内容 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
2 理论和实验研究方法 |
2.1 理论研究方法 |
2.1.1 密度泛函理论简介 |
2.1.2 Gaussian软件简介 |
2.2 实验材料与设备 |
2.3 催化剂表征方法 |
2.3.1 小角X射线粉末衍射(SAXD) |
2.3.2 N_2吸附-脱附测试(BET) |
2.3.3 热重分析(TG) |
2.3.4 电感耦合等离子体发射光谱分析(ICP-OES) |
2.3.5 红外光谱测试(IR) |
2.3.6 有机元素分析(EA) |
2.3.7 固体核磁共振分析(~(29)Si MAS NMR) |
2.3.8 NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD) |
2.4 实验装置与反应过程 |
2.5 反应产物分析与计算方法 |
3 Yb(OTf)_3催化葡萄糖转化乳酸反应机理的理论研究 |
3.1 引言 |
3.2 计算与实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Yb(Ⅲ催化葡萄糖-果糖转化反应机理 |
3.3.2 Yb(Ⅲ)催化果糖分解反应机理 |
3.3.3 Yb(Ⅲ)催化甘油醛转化乳酸反应机理 |
3.3.4 阴离子对Yb(Ⅲ)催化剂性能的影响 |
3.4 本章小结 |
4 介孔氧化硅载体的筛选及制备方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 介孔氧化硅制备 |
4.2.2 介孔氧化硅固载型Yb(OTf)_3催化剂制备 |
4.2.3 葡萄糖制备乳酸实验 |
4.2.4 羟基含量的定量计算 |
4.3 催化剂表征 |
4.3.1 小角X射线散射(SAXD)分析 |
4.3.2 N_2吸附-脱附分析(BET) |
4.3.3 核磁谱解析与分峰拟合 |
4.3.4 催化剂元素含量分析 |
4.3.5 热重分析 |
4.3.6 TEM表征分析 |
4.4 催化性能研究 |
4.5 本章小结 |
5 SBA-15固载Yb(OTf)_3催化葡萄糖制备乳酸研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 SBA-15的合成 |
5.2.2 Yb(OTf)_2-SO_3-SBA-15-D/G催化剂的制备 |
5.2.3 葡萄糖制备乳酸实验 |
5.3 催化剂表征 |
5.3.1 嫁接法制备固载型Yb(OTf)_3催化剂的工艺优化 |
5.3.2 小角X射线散射分析(SAXD) |
5.3.3 N_2吸附-脱附分析(BET) |
5.3.4 核磁共振分析(NMR) |
5.3.5 红外光谱分析(IR) |
5.3.6 热重分析(TG) |
5.3.7 NH_3-TPD分析 |
5.3.8 SEM表征 |
5.3.9 TEM表征 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 催化性能与催化机理讨论 |
5.4.2 反应温度对葡萄糖转化率及产物产率的影响 |
5.4.3 反应时间对葡萄糖转化率及产物产率的影响 |
5.4.4 催化剂用量对葡萄糖转化率及产物产率的影响 |
5.4.5 催化剂的稳定性 |
5.5 本章小结 |
6 Sn/SBA-15固载Yb(OTf)_3催化葡萄糖制备乳酸研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 Sn/SBA-15合成方法 |
6.2.2 Sn/SBA-15固载Yb(OTf)_3催化剂制备方法 |
6.2.3 催化剂表征 |
6.2.4 葡萄糖制备乳酸实验 |
6.3 催化剂表征 |
6.3.1 N_2吸附-脱附分析(BET)与元素分析 |
6.3.2 小角X射线散射分析(SAXD) |
6.3.3 热重分析(TG) |
6.3.4 红外光谱分析(IR) |
6.3.5 核磁共振分析(NMR) |
6.3.6 NH_3-TPD分析 |
6.3.7 SEM分析 |
6.3.8 TEM分析 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 催化剂性能与机理分析 |
6.4.2 反应温度对葡萄糖转化率及产物产率的影响 |
6.4.3 反应时间对葡萄糖转化率及产物产率的影响 |
6.4.4 催化剂用量对葡萄糖转化率及产物产率的影响 |
6.4.5 催化剂的稳定性 |
6.5 本章小结 |
7 Sn/SBA-15固载Yb(OTf)_3催化葡萄糖转化乳酸甲酯的研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验方法 |
7.2.1 Sn/SBA-15固载Yb(OTf)_3催化剂制备 |
7.2.2 葡萄糖制备乳酸实验 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 反应产物分析与机理讨论 |
7.3.2 溶剂体系对葡萄糖转化率及产物产率的影响 |
7.3.3 反应温度对葡萄糖转化率及产物产率的影响 |
7.3.4 反应时间对葡萄糖转化率及产物产率的影响 |
7.3.5 催化剂掺量对葡萄糖转化率及产物产率的影响 |
7.3.6 催化剂的稳定性 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)形貌可控的MFI和CHA分子筛合成及其催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 沸石分子筛简介 |
1.1.1 沸石分子筛发展历史 |
1.1.2 分子筛的合成方法 |
1.1.3 ZSM-5分子筛 |
1.1.4 SAPO-34分子筛 |
1.2 分子筛形貌调控的方法 |
1.2.1 调控合成凝胶组分及晶化条件 |
1.2.2 调控模板剂 |
1.2.3 引入杂原子 |
1.2.4 调控添加剂 |
1.2.5 改变合成方法 |
1.3 典型形貌分子筛的合成 |
1.3.1 分子筛晶体的轴向可控 |
1.3.2 特殊形貌多级孔分子筛 |
1.3.3 中空结构分子筛 |
1.3.4 核壳结构分子筛 |
1.4 论文的主要研究目的和内容 |
第二章 实验原料、试剂及仪器、表征方法 |
2.1 分子筛合成所需试剂 |
2.2 分子筛合成所需仪器与设备 |
2.3 催化剂表征及评价所需试剂 |
2.4 催化剂表征及评价所需仪器与设备 |
2.5 催化剂表征及评价方法 |
2.5.1 晶型分析 |
2.5.2 形貌分析 |
2.5.3 元素分析 |
2.5.4 孔结构分析 |
2.5.5 配位环境分析 |
2.5.6 酸性分析 |
2.5.7 总积碳量分析 |
2.5.8 可溶性积碳分析 |
2.5.9 MTG催化反应评价方法 |
2.5.10 MTO催化反应评价方法 |
第三章 一步合成C轴导向中空纤维状多级孔ZSM-5及其MTG催化性能 |
3.1 引言 |
3.2 分子筛合成方法 |
3.2.1 制备silicalite-1晶种溶液 |
3.2.2 制备C轴导向的中空纤维状ZSM-5分子筛 |
3.3 分子筛材料表征 |
3.3.1 晶型确定 |
3.3.2 形貌分析 |
3.3.3 粒径分布 |
3.3.4 孔结构特性分析 |
3.3.5 酸性分析 |
3.4 晶化机理探究 |
3.4.1 晶型分析 |
3.4.2 形貌分析 |
3.4.3 配位环境分析 |
3.5 甲醇制汽油(MTG)催化性能研究 |
3.5.1 甲醇制汽油(MTG)催化性能测试 |
3.5.2 热重分析 |
3.5.3 积碳物种分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 一步合成蝴蝶斑状多级孔SAPO-34及其MTO催化性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 分子筛合成方法 |
4.3 分子筛材料表征 |
4.3.1 晶型分析 |
4.3.2 形貌分析 |
4.3.3 元素组成分析 |
4.3.4 孔结构分析 |
4.3.5 TEM分析 |
4.3.6 骨架配位环境分析 |
4.3.7 酸性分析 |
4.4 MTO催化性能研究 |
4.4.1 MTO催化性能测试 |
4.4.2 热重分析 |
4.4.3 积碳物种分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 蝴蝶斑状多级孔SAPO-34形成机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 蝴蝶斑状多级孔SAPO-34结构特性分析 |
5.2.1 ~(129)Xe核磁表征方法 |
5.2.2 ~(129)Xe核磁表征结果 |
5.3 蝴蝶斑状多级孔成因探索 |
5.3.1 晶化温度的影响 |
5.3.2 晶化时间的影响 |
5.3.3 硅含量的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
作者在攻读硕士学位期间所作的项目 |
致谢 |
(5)Beta-X介微孔载体的制备与Pt/Beta-X上正庚烷临氢异构化反应(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
论文创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景与意义 |
1.2 临氢异构化反应机理 |
1.3 微孔沸石在烷烃临氢异构化反应中的应用研究 |
1.4 介孔材料研究进展及在烷烃临氢异构化反应中的应用研究 |
1.4.1 介孔材料研究进展 |
1.4.2 介孔材料在烷烃临氢异构化反应中的应用研究 |
1.5 介微孔复合材料研究进展及在烷烃临氢异构化反应中的应用研究 |
1.5.1 介微孔复合材料研究进展 |
1.5.2 介微孔复合材料在烷烃临氢异构化反应中的应用研究 |
1.6 Beta分子筛及Beta基介微孔复合材料研究进展 |
1.6.1 Beta分子筛研究进展 |
1.6.2 Beta基介微孔复合材料研究进展 |
1.7 课题的提出与研究内容 |
第二章 实验方法 |
2.1 实验药品、气体及实验仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验气体 |
2.1.3 实验设备与仪器 |
2.2 载体及催化剂的制备 |
2.3 材料的测试与表征 |
2.3.1 X-射线衍射(XRD)测试 |
2.3.2 氮气吸脱附测试 |
2.3.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试 |
2.3.4 吡啶-红外光谱(Py-IR)测试 |
2.3.5 氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)测试 |
2.3.6 扫描电镜显微镜(SEM)测试 |
2.3.7 高分辨率透射电镜显微镜(TEM)测试 |
2.3.8 固体高分辨Al核磁共振(~(27)Al MAS NMR)测试 |
第三章 Beta-MCM-41 介微孔复合材料的制备及临氢异构化反应性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 MCM-41 介孔材料的制备 |
3.2.2 Beta沸石和MCM-41 机械混合材料(PBM-41)的制备 |
3.2.3 Beta-MCM-41(BM-41)介微孔复合材料的制备 |
3.2.4 氢型分子筛的制备 |
3.2.5 催化剂制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 催化剂临氢异构化活性评价 |
3.3.2 Beta-MCM-41 介微孔复合材料制备条件分析 |
3.3.3 Beta-MCM-41 系列材料的表征 |
3.3.4 催化剂的临氢异构化反应性能研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 Beta-MCM-48 介微孔复合材料的制备及临氢异构化反应性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 MCM-48 介孔材料的制备 |
4.2.2 Al-MCM-48 介孔材料的制备 |
4.2.3 Beta沸石的制备 |
4.2.4 Beta沸石和MCM-48 机械混合材料(PBM-48)的制备 |
4.2.5 Beta-MCM-48(BM-48)介微孔复合材料的制备 |
4.2.6 氢型分子筛的制备 |
4.2.7 催化剂的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 Beta-MCM-48 介微孔复合材料制备条件分析 |
4.3.2 Beta-MCM-48 系列材料的表征 |
4.3.3 催化剂的表征 |
4.3.4 使用IIF值预测Pt/HBM-48 系列催化剂的临氢异构化反应性能 |
4.3.5 催化剂的临氢异构化反应性能研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 Beta-SBA-15 介微孔复合材料的制备及临氢异构化反应性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 SBA-15 介孔材料的制备 |
5.2.2 Al-SBA-15 介孔材料的制备 |
5.2.3 Beta沸石的制备 |
5.2.4 Beta沸石和SBA-15 机械混合材料(PBS)的制备 |
5.2.5 Beta-SBA-15(BS)介微孔复合材料的制备 |
5.2.6 氢型分子筛的制备 |
5.2.7 催化剂的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 Beta-SBA-15 介微孔复合材料制备条件分析 |
5.3.2 Beta-SBA-15 系列材料的表征 |
5.3.3 催化剂的表征 |
5.3.4 使用IIF值预测Pt/HBS系列催化剂的临氢异构化反应性能 |
5.3.5 催化剂的临氢异构化反应性能研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 Beta-KIT-6 介微孔复合材料的制备及临氢异构化反应性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 KIT-6 介孔材料的制备 |
6.2.2 Al-KIT-6 介孔材料的制备 |
6.2.3 Beta沸石的制备 |
6.2.4 Beta沸石和KIT-6 机械混合材料(PBK)的制备 |
6.2.5 Beta-KIT-6(BK)介微孔复合材料的制备 |
6.2.6 氢型分子筛的制备 |
6.2.7 催化剂的制备 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 Beta-KIT-6 介微孔复合材料制备条件分析 |
6.3.2 Beta-KIT-6 系列材料的表征 |
6.3.3 催化剂的表征 |
6.3.4 使用IIF值预测Pt/HBK系列催化剂的临氢异构化反应性能 |
6.3.5 催化剂的临氢异构化反应性能研究 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(6)改性富铝H-Beta和功能化MCM-41催化生物质二甲基呋喃合成对二甲苯(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 对二甲苯生产工艺 |
1.2.1 木质纤维素直接向对二甲苯的转化 |
1.2.2 C2化合物制备对二甲苯 |
1.2.3 异丁醇制备对二甲苯 |
1.2.4 呋喃类化合物和亲双烯体反应生成对二甲苯 |
1.3 2,5-DMF和乙烯反应合成对二甲苯研究 |
1.3.1 分子筛类催化剂 |
1.3.2 其他催化剂 |
1.4 2,5-DMF和乙醇反应合成对二甲苯研究 |
1.5 催化剂结构及表征 |
1.5.1 Beta分子筛 |
1.5.2 介孔MCM-41及功能化 |
1.5.3 高分辨率固体核磁共振技术在多孔材料结构表征中的应用 |
1.5.4 高分辨率固体核磁共振技术在孔结构表征方面的应用 |
1.6 分子筛酸性研究 |
1.6.1 吸附指示剂胺滴定法(Hammett指示剂法) |
1.6.2 吸附微量热法 |
1.6.3 程序升温脱附法(TPD法) |
1.6.4 探针分子红外光谱法 |
1.6.5 固体核磁共振法 |
1.7 催化剂失活以及表面积碳研究 |
1.7.1 热分析在催化剂积碳方面的应用 |
1.7.2 程序升温氧化技术在催化剂积碳方面的研究 |
1.7.3 固体核磁共振技术在催化剂失活方面的应用 |
1.8 本论文的选题及研究构想 |
2 实验部分 |
2.1 主要原料、试剂和仪器 |
2.2 催化剂的制备 |
2.2.1 氢型分子筛的制备 |
2.2.2 H-Beta分子筛吸附三甲基氧膦的制备 |
2.2.3 脱铝及再改性H-Beta分子筛的制备 |
2.2.4 功能化MCM-41介孔材料的制备 |
2.3 2,5-二甲基呋喃制备对二甲苯的反应评估 |
2.3.1 2,5-二甲基呋喃和乙烯反应评估 |
2.3.2 2,5-二甲基呋喃和乙醇反应评估 |
2.4 样品表征和仪器设备 |
2.4.1 X射线粉末衍射(XRD) |
2.4.2 比表面积及孔径分布分析 |
2.4.3 扫描电镜分析(SEM) |
2.4.4 热重分析(TGA) |
2.4.5 元素分析 |
2.4.6 NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD) |
2.4.7 红外、吡啶-红外光谱(IR、Py-IR) |
2.4.8 程序升温氧化实验(TPO) |
2.4.9 固体核磁共振实验(Solid-state NMR) |
2.4.10 模型选取和计算方法 |
3 富铝H-BETA脱铝改性及催化2,5-二甲基呋喃和乙烯反应 |
3.1 引言 |
3.2 脱铝改性H-Beta分子筛结构表征 |
3.2.1 XRD表征 |
3.2.2 ~(27)Al MAS和MQ MAS NMR表征 |
3.2.3 ~(29)Si MAS NMR表征 |
3.2.4 N_2吸附、静态~(129)Xe NMR和~(129)Xe MAS NMR表征 |
3.3 脱铝改性H-Beta分子筛酸性表征 |
3.3.1 NH_3-TPD |
3.3.2 ~1H MAS NMR |
3.3.3 吸附三甲基氧膦后的~(31)P MAS NMR研究 |
3.4 反应产物分析 |
3.5 实验参数优化 |
3.5.1 分子筛用量对反应性能影响 |
3.5.2 反应温度对反应性能影响 |
3.5.3 反应物浓度对反应性能影响 |
3.5.4 乙烯压力对反应性能影响 |
3.5.5 反应时间对反应性能影响 |
3.6 不同Si/Al比H-Beta分子筛对反应性能的影响 |
3.7 H-Beta分子筛再生性能研究 |
3.7.1 再生后H-Beta分子筛的催化反应性能 |
3.7.2 再生后催化剂结构表征-~(27)Al MAS NMR |
3.7.3 催化剂积碳TG和DTG分析 |
3.8 H-Beta分子筛催化其他呋喃类化合物与乙烯反应 |
3.8.1 H-Beta分子筛催化2-甲基呋喃或呋喃与乙烯反应性能 |
3.8.2 H-Beta分子筛催化呋喃类化合物与乙烯反应的理论研究 |
3.9 本章小结 |
4 脱铝H-BETA分子筛再改性及催化2,5-二甲基呋喃和乙烯反应 |
4.1 引言 |
4.2 脱铝H-Beta分子筛再改性后的结构表征 |
4.2.1 富铝H-Beta分子筛脱铝后结构表征 |
4.2.2 脱铝H-Beta分子筛再改性后的结构表征 |
4.3 不同改性方法对2,5-DMF合成对二甲苯反应性能影响 |
4.3.1 硝酸铝改性对反应性能影响 |
4.3.2 异丙醇铝改性对反应性能影响 |
4.3.3 γ-Al_2O_3改性对反应性能影响 |
4.4 再改性H-Beta分子筛物化性质及表面酸性研究 |
4.4.1 N_2吸附、SEM以及EDS分析 |
4.4.2 分子筛酸性表征 |
4.5 改性H-Beta分子筛表面结碳物种的研究 |
4.5.1 ~(13)C CP/MAS NMR表征 |
4.5.2 催化剂积碳TG和DTG分析 |
4.5.3 催化剂积碳TPO研究 |
4.6 γ-Al_2O_3改性后H-Beta分子筛失活及再生性能研究 |
4.6.1 积碳对催化剂结构影响 |
4.6.2 H-Beta-2 wt% Al_2O_3催化剂再生性能研究 |
4.7 本章小结 |
5 功能化MCM-41催化2,5-二甲基呋喃和乙醇反应 |
5.1 引言 |
5.2 H-Beta分子筛催化2,5-DMF和乙醇反应 |
5.2.1 H-Beta分子筛结构表征 |
5.2.2 H-Beta分子筛催化2,5-DMF和乙醇反应性能研究 |
5.3 磺酸化MCM-41催化2,5-DMF和乙醇反应 |
5.3.1 磺酸化MCM-41结构表征 |
5.3.2 功能化MCM-41催化2,5-DMF和乙醇的反应性能 |
5.4 催化剂酸性研究 |
5.5 催化剂表面积碳物种研究 |
5.5.1 ~(13)C CP/MAS NMR表征 |
5.5.2 催化剂积碳TG和DTG分析 |
5.5.3 催化剂积碳TPO研究 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点摘要 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录A 乙烯和2,5-二甲基呋喃反应产物GC-MS图 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(7)129Xe NMR在共价有机框架材料中的应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
缩写注释 |
第一章 绪论 |
1.1 ~(129)Xe NMR技术简介 |
1.2 Xe的NMR基本理论 |
1.3 吸附态Xe的NMR性质 |
1.3.1 吸附态Xe的化学位移 |
1.3.2 吸附模型 |
1.4 超极化~(129)Xe NMR |
1.5 ~(129)Xe NMR技术研究多孔材料 |
1.5.1 ~(129)Xe NMR技术研究沸石分子筛 |
1.5.2 ~(129)Xe NMR技术研究MOFs材料 |
1.5.3 ~(129)Xe NMR技术研究其它孔材料 |
1.6 本论文的选题意义以及研究内容 |
参考文献 |
第二章 实验试剂和实验条件 |
2.1 实验试剂 |
2.2 ~(129)Xe NMR样品的制备 |
2.3 ~(129)Xe NMR实验 |
2.4 ~(13)C谱以及~(15)N谱核磁实验条件 |
第三章 ~(129)Xe NMR研究二维共价有机框架材料的空间堆积结构 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 共价有机框架材料COF-LZU15的合成 |
3.2.2 共价有机框架材料COF-LZU16的合成 |
3.2.3 共价有机框架材料COF-LZU2的合成 |
3.2.4 共价有机框架材料COF-LZU15的表征 |
3.2.5 共价有机框架材料COF-LZU16的表征 |
3.2.6 共价有机框架材料COF-LZU2的表征 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 ~(129)Xe NMR研究COF-LZU1的孔道结构 |
3.3.2 ~(129)Xe NMR研究TPA的孔道结构 |
3.3.3 ~(129)Xe NMR研究BPDA以及TPDA的孔道结构 |
3.3.4 ~(129)Xe NMR研究HP-COFs材料的孔道结构 |
3.3.5 ~(129)Xe NMR研究COF-LZU15材料的孔道结构 |
3.3.6 ~(129)Xe NMR研究COF-LZU16材料的孔道结构 |
3.3.7 ~(129)Xe NMR研究COF-LZU2材料的孔道结构 |
3.3.8 ~(129)Xe NMR研究COF-LZU15材料中的金属离子 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 三维共价有机框架材料可变结构的~(129)Xe NMR研究 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 LZU-301 的合成及表征 |
4.2.2 LZU-301 的可变结构研究 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 COF-LZU1的主客体化学研究 |
5.1 研究背景 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 材料COF-LZU1以及Pd/ COF-LZU1的合成 |
5.2.2 材料COF-LZU1以及Pd/ COF-LZU1的表征 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 醋酸钯与材料COF-LZU1的主客体化学研究 |
5.3.2 其它客体分子与材料COF-LZU1的主客体化学研究 |
5.4 本章总结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
作者简介 |
研究生期间发表论文 |
致谢 |
(8)多级孔MFI型分子筛纳米晶的可控合成及功能化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 多孔材料概述 |
1.1.1 沸石分子筛 |
1.1.2 介孔分子筛材料 |
1.1.3 大孔材料 |
1.2 多级孔沸石分子筛的合成 |
1.2.1 孔壁晶化法 |
1.2.2 纳米组装法 |
1.2.3 再结晶法 |
1.2.4 后处理法 |
1.2.5 模板法 |
1.3 多级孔沸石分子筛的应用 |
1.3.1 多级孔沸石分子筛的吸附性能 |
1.3.2 多级孔沸石分子筛的催化性能 |
1.3.3 金属-分子筛复合材料的催化性能 |
1.4 本论文的选题意义及研究内容 |
第二章 多级孔silicalite-1 纳米晶的可控合成及其吸附性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 多级孔silicalite-1 分子筛的可控合成 |
2.2.3 结构表征与性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Kirkendall生长制备多级孔silicalite-1 分子筛的合成过程及机理 |
2.3.2 多级孔silicalite-1 分子筛的表征 |
2.3.3 体系中TPAOH用量对多级孔silicalite-1 合成的调控 |
2.3.4 体系中水量对多级孔silicalite-1 合成的调控 |
2.3.5 多级孔silicalite-1 分子筛的吸附性能测试 |
2.4 小结 |
第三章 多级孔ZSM-5 纳米晶的可控合成及其甲醇制丙烯性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 多级孔ZSM-5 分子筛的可控合成 |
3.2.3 催化剂的表征 |
3.2.4 催化性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 多级孔ZSM-5 分子筛的合成 |
3.3.2 多级孔ZSM-5 分子筛的结构表征 |
3.3.3 多级孔ZSM-5 分子筛的MTP性能 |
3.3.4 铝含量对多级孔ZSM-5 分子筛MTP性能的影响 |
3.3.5 孔道结构对多级孔ZSM-5 分子筛纳米晶MTP性能的影响 |
3.3.6 与商用催化剂的性能比较 |
3.4 小结 |
第四章 多级孔杂原子MFI型分子筛的合成及其催化氧化性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 多级孔杂原子MFI型分子筛的合成 |
4.2.3 催化剂的表征 |
4.2.4 催化性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 多级孔杂原子MFI型分子筛的合成 |
4.3.2 多级孔杂原子MFI型分子筛的表征 |
4.3.3 多级孔杂原子MFI型分子筛的催化性能 |
4.4 小结 |
第五章 多级孔silicalite-1 纳米晶晶内镶嵌Pd纳米颗粒:合成及其择形催化性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 Pd@mnc-S1 催化剂的合成 |
5.2.3 催化剂的表征 |
5.2.4 催化性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 Pd@mnc-S1 催化剂的合成 |
5.3.2 Pd@mnc-S1 催化剂的表征 |
5.3.3 Pd@mnc-S1 催化剂的热稳定性 |
5.3.4 Pd@mnc-S1 催化剂的择形选择性 |
5.3.5 Pd@mnc-S1 催化剂的循环稳定性 |
5.4 小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表或撰写的论文 |
致谢 |
(9)基于SBA-15新型催化剂的构筑及其催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点 |
第1章 绪论 |
第2章 文献综述 |
2.1 SBA系列介孔材料的简介 |
2.2 SBA-15 基介孔材料的研究进展 |
2.2.1 不同形貌SBA-15 材料的合成 |
2.2.2 金属杂原子修饰SBA-15 材料的制备 |
2.2.3 SBA-15 基介微孔复合材料的制备 |
2.2.4 SBA-15 硬模板法制备介孔金属氧化物 |
2.2.5 SBA-15 硬模板法制备介孔炭 |
2.2.6 SBA-15 基复合材料与活性组分之间的相互作用 |
2.3 SBA-15 担载Au(Pt)催化剂的研究进展 |
2.3.1 SBA-15 担载Au(Pt)催化剂的制备 |
2.3.2 SBA-15 担载Au(Pt)催化剂涉及的领域 |
2.4 SBA-15 基复合材料的应用 |
2.4.1 SBA-15 基复合材料在加氢反应中的应用 |
2.4.2 SBA-15 基复合材料在有机合成中的应用 |
2.4.3 SBA-15 基复合材料在吸附分离中的应用 |
2.4.4 SBA-15 基复合材料在其他方面的应用 |
2.5 文献小结及论文研究意义 |
第3章 实验部分 |
3.1 实验原料 |
3.2 材料的表征方法 |
3.2.1 粉末X射线衍射(XRD) |
3.2.2 傅立叶红外光谱(FT-IR) |
3.2.3 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES) |
3.2.4 ~(27)Al固体核磁共振谱(~(27)Al MAS NMR) |
3.2.5 N2低温物理吸附脱附 |
3.2.6 扫描电镜(SEM) |
3.2.7 透射电镜(TEM) |
3.2.9 H_2-TPD程序升温脱附 |
3.2.10 吡啶-红外光谱(Py-IR) |
3.2.11 拉曼光谱(Raman) |
3.3 催化剂反应性能评价方法及实验装置流程图 |
3.3.1 FCC汽油加氢改质反应活性评价 |
3.3.2 二苯并噻吩 (DBT) 加氢脱硫反应活性评价 |
3.3.3 1,3-丁二烯选择性加氢反应活性评价 |
3.3.4 1,5-环辛二烯选择性加氢反应活性评价 |
3.3.5 4-硝基苯酚还原反应活性评价 |
第4章 不同形貌Al-SBA-15 介孔材料的合成及其DBT加氢脱硫性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 不同形貌NiMo/Al-SBA-15 催化剂的制备 |
4.2.1 不同形貌载体的制备 |
4.2.2 不同形貌催化剂的制备 |
4.3 不同铝源杂原子修饰SBA-15 的表征 |
4.3.1 XRD表征 |
4.3.2 SEM表征 |
4.3.3 N_2低温物理吸附脱附表征 |
4.3.4 ~(27)Al MAS NMR表征 |
4.4 不同形貌Al-SBA-15 和NiMo/Al-SBA-15 催化剂的表征 |
4.4.1 XRD表征 |
4.4.2 SEM表征 |
4.4.3 TEM表征 |
4.4.4 N_2低温物理吸附脱附表征 |
4.4.5 Raman表征 |
4.4.6 UV-Vis DRS表征 |
4.4.7 Py-IR表征 |
4.4.8 HRTEM表征 |
4.5 不同形貌NiMo/Al-SBA-15 催化剂的DBT HDS活性评价 |
4.5.1 不同形貌NiMo/Al-SBA-15 的DBT HDS反应性能结果 |
4.5.2 NiMo/Al-SBA-15 催化剂与反应活性之间的构效关系 |
4.5.3 NiMo/Al-SBA-15 催化剂上DBT加氢脱硫的反应网络 |
4.6 小结 |
第5章 不同形貌Beta-SBA-15 材料的合成及其FCC汽油加氢改质性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 不同形貌CoMo/Beta-SBA-15 催化剂的制备 |
5.2.1 不同形貌载体的制备 |
5.2.2 不同形貌催化剂的制备 |
5.3 不同形貌Beta-SBA-15 介微孔分子筛的表征 |
5.3.1 XRD表征 |
5.3.2 SEM表征 |
5.3.3 TEM表征 |
5.3.4 N_2低温物理吸附脱附表征 |
5.3.5 FT-IR表征 |
5.3.6 Raman表征 |
5.4 不同形貌CoMo/Beta-SBA-15 催化剂的表征 |
5.4.1 XRD表征 |
5.4.2 UV-Vis DRS表征 |
5.4.3 Raman表征 |
5.4.4 HRTEM表征 |
5.4.5 Py-IR表征 |
5.5 不同形貌CoMo/Beta-SBA-15 的FCC汽油加氢改质活性评价 |
5.5.1 不同形貌CoMo/Beta-SBA-15 的FCC汽油加氢改质结果 |
5.5.2 CoMo/Beta-SBA-15 催化剂与反应活性之间的构效关系 |
5.6 小结 |
第6章 ZSM-5/SBA-15 担载超细Pt催化剂的制备及其加氢性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 分子筛担载超细Pt纳米粒子催化剂的制备 |
6.3 ZSM-5/SBA-15 担载超细Pt纳米粒子催化剂的表征 |
6.3.1 XRD表征 |
6.3.2 FT-IR表征 |
6.3.3 N_2低温物理吸附脱附表征 |
6.3.4 Raman表征 |
6.3.5 ~(129)Xe NMR表征 |
6.3.6 SEM和TEM表征 |
6.4 Pt@ZSBA的选择性加氢活性评价 |
6.4.1 Pt@ZSBA的 1,3-丁二烯选择性加氢反应评价 |
6.4.2 Pt@ZSBA的 1,5-环辛二烯选择性加氢反应评价 |
6.5 小结 |
第7章 不同形貌Au/ZSM5SBA-15 的合成及其 4-硝基苯酚还原性能研究 |
7.1 引言 |
7.2 不同形貌Au/ZSM5SBA-15 复合材料的控制合成 |
7.3 不同形貌Au/ZSBA复合材料的表征 |
7.3.1 XRD表征 |
7.3.2 Raman表征 |
7.3.3 FT-IR表征 |
7.3.4 SEM表征 |
7.3.5 TEM表征 |
7.3.6 N_2低温物理吸附脱附表征 |
7.3.7 UV-Vis DRS表征 |
7.3.8 H2-TPD表征 |
7.3.9 H2-TPR表征 |
7.4 焙烧温度对片状Au/ZSBA-PL中Au颗粒尺寸的影响 |
7.5 不同形貌Au/ZSBA的 4-硝基苯酚还原活性评价 |
7.5.1 不同形貌Au/ZSBA的 4-硝基苯酚还原活性评价结果 |
7.5.2 Au颗粒的尺寸对 4-硝基苯酚还原活性的影响 |
7.5.3 反应参数对 4-硝基苯酚还原活性的影响 |
7.5.4 不同形貌Au/ZSBA催化 4-硝基苯酚还原反应的反应机理 |
7.6 小结 |
第8章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
(10)Ce负载Y/SBA-15微孔—介孔复合分子筛的微波法合成、表征及催化性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 微孔—介孔复合分子筛的研究进展 |
1.1.1 微孔—介孔复合分子筛的分类 |
1.1.2 微孔—介孔复合分子筛的优点 |
1.1.3 微孔—介孔复合分子筛的合成方法 |
1.1.4 复合分子筛在工业催化方面的应用 |
1.1.5 稀土的引入对复合分子筛催化性能的影响 |
1.2 微波法 |
1.2.1 微波特性、作用机理及物质在微波场中的介电行为 |
1.2.2 微波加热的特点分析 |
1.2.3 微波法合成复合分子筛 |
1.3 聚烯烃类塑料催化降解研究现状 |
1.3.1 聚烯烃的催化降解机理 |
1.3.2 分子筛催化降解聚烯烃类塑料 |
1.3.3 稀土负载分子筛催化降解聚烯烃类塑料 |
1.4 课题的选题背景、研究目的及主要研究内容 |
1.4.1 选题背景 |
1.4.2 研究目的 |
1.4.3 主要研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验主要原料和试剂 |
2.2 实验主要仪器及设备 |
2.3 样品的合成方案 |
2.3.1 Y型微孔沸石分子筛的合成 |
2.3.2 SBA-15和Ce-SBA-15介孔分子筛的合成 |
2.3.3 Y/SBA-15微孔—介孔复合分子筛的合成 |
2.3.4 Y与SBA-15的机械混合样品的合成 |
2.3.5 Ce-Y/SBA-15的合成 |
2.3.6 催化剂的制备 |
2.4 测试分析手段与表征方法 |
2.4.1 X射线衍射(XRD) |
2.4.2 傅立叶红外光谱(FT-IR) |
2.4.3 扫描电镜(SEM) |
2.4.4 透射电镜(TEM,HRTEM) |
2.4.5 N_2吸附—脱附分析 |
2.4.6 X射线荧光光谱法(XRF) |
2.4.7 紫外漫反射(UV-Vis) |
2.4.8 化学氨吸附(NH_3-TPD) |
2.4.9 吡啶吸附的红外光谱法(Py-FTIR) |
2.4.10 热分析(TG-DTG) |
2.4.11 气质联用色谱 |
2.5 分子筛催化剂性能的评价 |
2.5.1 酸催化性能的测试 |
2.5.2 加氢裂化烷烃性能的测试 |
2.6 催化降解聚烯烃性能的的测试 |
2.6.1 评价目的 |
2.6.2 催化剂样品的处理方法 |
2.6.3 实验方法 |
第3章 Y/SBA-15复合分子筛的合成与结构表征 |
3.1 X射线衍射(XRD)表征结果分析 |
3.1.1 Y型微孔沸石 |
3.1.2 SBA-15介孔分子筛 |
3.1.3 Y/SBA-15复合分子筛 |
3.1.4 各合成因素对复合分子筛结构的影响 |
3.2 傅立叶红外光谱(FT-IR)表征结果分析 |
3.3 N_2吸附—脱附表征结果分析 |
3.3.1 N_2吸附—脱附等温线 |
3.3.2 孔径分布曲线 |
3.3.3 BET比表面积等参数 |
3.4 扫描电镜(SEM)表征结果分析 |
3.4.1 Y型微孔沸石 |
3.4.2 SBA-15介孔分子筛 |
3.4.3 Y/SBA-15复合分子筛 |
3.5 透射电镜(TEM)表征结果分析 |
3.5.1 Y型微孔分子筛 |
3.5.2 SBA-15介孔分子筛 |
3.5.3 Y/SBA-15复合分子筛 |
3.6 微波法与机械混合法合成样品的区别 |
3.6.1 X射线衍射(XRD)表征结果分析 |
3.6.2 N2吸附—脱附表征结果分析 |
3.6.3 透射电镜(TEM)表征结果分析 |
3.7 复合分子筛形成机理的分析 |
3.7.1 囊泡状分子筛的生成 |
3.7.2 类球形复合分子筛的生成 |
3.7.3 莲藕形复合分子筛的生成 |
3.7.4 微孔—介孔复合分子筛在溶液中的合成机理 |
3.8 本章小结 |
第4章 Ce-Y/SBA-15复合分子筛的合成与结构表征 |
4.1 X射线衍射测试(XRD)表征结果分析 |
4.2 傅立叶红外光谱(FT-IR)表征结果分析 |
4.3 N_2吸附—脱附表征结果分析 |
4.3.1 N_2吸附—脱附等温线 |
4.3.2 孔径分布曲线 |
4.3.3 BET比表面积等参数 |
4.3.4 孔壁厚度的计算 |
4.4 TG-DTG失重热重曲线表征分析 |
4.5 SEM/EDS元素分析表征分析 |
4.6 紫外可见漫反射(UV-Vis)吸收光谱表征分析 |
4.7 透射电镜(TEM)表征结果分析 |
4.7.1 TEM测试结果分析 |
4.7.2 高分辨透射电镜(HRTEM)表征分析 |
4.8 X射线荧光光谱法(XRF)表征分析 |
4.9 吡啶红外光谱(Py-FTIR)表征分析 |
4.10 NH3-TPD分析 |
4.11 本章小结 |
第5章 复合分子筛催化剂酸催化和加氢裂化性能的研究 |
5.1 酸催化性能的研究 |
5.1.1 反应条件的考察 |
5.1.2 产品结构表征 |
5.1.3 酸催化机理的初探 |
5.2 加氢裂化烷烃的研究 |
5.2.1 加氢裂化正庚烷 |
5.2.2 加氢裂化甲苯 |
5.3 本章小结 |
第6章 复合分子筛催化剂催化降解聚烯烃类塑料的研究 |
6.1 催化降解聚乙烯 |
6.1.1 催化剂的部分物理化学性质 |
6.1.2 催化剂对降解温度的影响 |
6.1.3 降解反应活化能的测定 |
6.1.4 催化剂对积炭的影响 |
6.1.5 催化降解产物的分析 |
6.2 聚苯乙烯 |
6.2.1 催化剂对降解温度的影响 |
6.2.2 催化降解反应活化能的测定 |
6.2.3 催化剂对积炭的影响 |
6.2.4 催化降解产物的分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
四、MCM-41分子筛的合成及~(129)Xe 核磁共振的研究(论文参考文献)
- [1]分子筛基复合材料结构与表面亲疏水性调控及其甲苯吸附性能研究[D]. 李仁娜. 北京林业大学, 2020(03)
- [2]几种低维无机功能材料的制备、表征及其应用[D]. 丁鹤. 天津大学, 2019(01)
- [3]固载型Yb(OTf)3催化葡萄糖制备乳酸的研究[D]. 王石维. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [4]形貌可控的MFI和CHA分子筛合成及其催化性能研究[D]. 于幸. 上海大学, 2019(03)
- [5]Beta-X介微孔载体的制备与Pt/Beta-X上正庚烷临氢异构化反应[D]. 高荔. 中国石油大学(华东), 2019(01)
- [6]改性富铝H-Beta和功能化MCM-41催化生物质二甲基呋喃合成对二甲苯[D]. 赵蓉蓉. 大连理工大学, 2019(01)
- [7]129Xe NMR在共价有机框架材料中的应用[D]. 马云翔. 兰州大学, 2017(01)
- [8]多级孔MFI型分子筛纳米晶的可控合成及功能化[D]. 崔天露. 上海交通大学, 2016(03)
- [9]基于SBA-15新型催化剂的构筑及其催化性能研究[D]. 高道伟. 中国石油大学(北京), 2016(02)
- [10]Ce负载Y/SBA-15微孔—介孔复合分子筛的微波法合成、表征及催化性能的研究[D]. 史春薇. 东北大学, 2015(07)