基于多酸功能化有序介孔硅基分子筛的制备及催化性能研究
在众多酸催化剂中，Keggin型磷钨酸（H3PW12O40）由于其优异的催化性能以及绿色环保的特点受到了广大科研工作者的关注。但是多酸在极性溶剂中溶解度较高，难以循环使用并且回收困难等缺点，成为实际应用的主要限制因素。另一方面，多酸本身比表面积很小（1～10m2·g–1），表面活性点较少，因而限制了其固有催化性能的发挥。将多酸有效固载到介孔材料上制成固体酸催化剂，实现非均相酸催化剂向均相酸催化剂的转变，既可以克服多酸作为均相催化剂的局限性，同时也解决了介孔硅基材料自身化学活性不高的缺点。 本文致力于构筑结构骨架可控且催化性能的优异的基于多酸的介孔钛硅复合材料，并以纤维素水解反应作为探针反应来研究催化剂的酸催化性能，具体研究内容如下： 1.以三嵌段共聚物（PEO?PPO?PEO，P123）作为结构导向剂，Keggin型磷钨酸为催化活性中心，TiCl3为无机钛源，正硅酸乙酯（TEOS）为无机硅源前驱体，通过一步水热合成策略成功制备了一系列H3PW12O40-Ti-OMS复合催化剂。为了方便对比，同时也制备了OMS（OrderedMesoporousSilica），Ti(0.05)-OMS，HPW-OMS，PWs-Ti-OMS等复合材料。通过各种表征手段如红外光谱（FT-IR）、拉曼散射光谱（Raman）、电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）、固体紫外可见漫反射光谱（UV-visspectra/DRS）、小角X射线粉末衍射和广角X射线粉末衍射（SAXD，WXRD）、电镜技术（FE-SEM，TEM）以及N2吸附–脱附分析（N2Adsorption-DesorptionAnalysis）等，研究复合催化剂的结构与组成、孔形貌特征和表面物理化学性质 2.以微晶纤维素水解作为探针实验，具体考查有序介孔H3PW12O40-Ti-OMS系列复合催化剂的酸催化性能。考查影响纤维素催化水解反应活性的单因素实验条件如催化剂种类、反应温度、反应时间、催化剂用量及多酸担载量等方面对纤维素水解反应的影响。并对纤维素酸水解机理进行了初步探讨。最后考查基于多酸的双功能化有序介孔钛硅复合催化剂H3PW12O40-Ti-OMS的活化处理手段和循环使用情况。
一步水热合成法;有序介孔硅基分子筛;催化性能
长春工业大学
硕士
化学
胡江磊
2019
中文
O643.36
2019-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）