利用植物材料研制高比表面固体碱及复合介孔材料

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chywei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要选用天然植物材料作为模板或载体,研制高比表面固体碱和复合介孔材料。本文第一部分主要选用了大米淀粉资源为模板或碳前驱体,开发出“凝胶-模板”和“原位煮饭”两种途径来研制高比表面或成型MgO/C固体碱材料;第二部分主要以棉纤维为载体,通过不同的途径合成成型的SBA-15/棉纤维复合材料。我们采用了XRD、低温氮吸附、TG-DSC、CO2-TPD、SEM、TEM等手段对研制出样品的物化性能进行了表征,并分别考察了MgO固体碱对异丙醇分解反应及环戊二烯甲基化反应的催化性能和SBA-15/棉纤维复合材料镀胺后的二氧化碳吸附性能。   本文取得的主要进展如下:   1.以大米粉形成的凝胶为模板,开发出新型“凝胶-模板”法来制备高比表面MgO材料。当MgO前驱体与米粉模板的用量比达到一个合适的比例时,可得到比表面积为206 m2/g和双介孔结构(其孔径分别位于3.9和5~40 nm附近)的样品,与直接焙烧四水乙酸镁制得的MgO相比,这类新型高比表面MgO具有较多的强碱位和较少的酸性位,并在异丙醇催化分解反应中表现出更高的丙酮收率和选择性,有望成为一类优良的固体碱催化剂。   2.利用大米颗粒水热处理能够吸水溶胀形成米饭的特点,开发出“原位煮饭”的新途径来制备粒径在毫米级、大小较为均一的成型MgO/C催化剂。碳化温度对形成的固体碱性能有显著影响。经973 K活化处理后,这些成型的MgO/C材料具有较高的比表面积和孔容,并在环戊二烯甲基化反应中表现出良好的催化性能。C物种的存在能有效地分散MgO颗粒,使其粒径变小;并且可能与MgO发生协同作用共同提高其催化性能。   3.以三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为无机硅源,通过在强酸中预自组装后再调节体系pH的方法,可以在弱酸性(pH=5)介质中合成出具有良好介孔结构的SBA-15材料,并且孔径随pH的增加逐渐变大。   4.在自组装初期引入脱脂棉吸收混合物溶液并控制较高的pH值可以有效地成型粉状介孔硅材料。若采用在强酸中预自组装后再调节体系pH为5的方法,可以制备出具有一定有序结构的介孔硅/棉纤维复合材料;通过硅源预水解的两步法途径,可以合成出SBA-15/棉纤维复合材料。当脱脂棉与P123的质量比达到6以上时,绝大部分SBA-15颗粒覆盖在棉纤维表面,形成纤维状成型材料。样品负载四乙烯五胺(TEPA)后表现出良好的二氧化碳吸附性能。棉纤维的使用可以成型和分散粉状的介孔分子筛材料,并且能够有效地协助分散过量的TEPA,避免形成潮湿和粘稠的固体表面,显示出明显的优势。
其他文献
石墨烯(graphene)是由单层sp2碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料。这种平面多环芳香烃原子晶体可以看作三种碳同素异形体的基本构成单元:零维富勒烯、一维
通过“3+2”片段偶联法合成了由两个氧原子和三个氮原子桥连的、含有四个吡啶环和一个苯环的二氧杂三氮杂杯[4]吡啶[1]芳烃。这是第一例由奇数芳香环组成的、桥连原子既含有
聚酰亚胺(Polyimide,PI)是一类重要的高性能高分子材料,具有优异的综合性能,广泛应用航空航天、电子电器、石油化工、汽车以及新能源等众多高新技术领域。但是,大多数传统的
学位
齐齐哈尔市赏石艺术协会成立大会暨第一次会员大会于2017年8月3日在齐齐哈尔市博物馆会议室隆重召开。中国观赏石协会及其他省市观赏石协会致信祝贺。齐齐哈尔市政协副主席、
脂肪族聚碳酸酯(APC)是由碳酸酯和脂肪族二元醇通过酯交换和缩合聚合方法制备的新型可生物降解材料。因为可以通过改变二元醇的种类和合成工艺,调控聚合物的化学结构和分子量
核酸(DNA和RNA)是非常重要的生物分子。核酸碱基adenine(A),thymine(T),guanine(G),cytosine(C),and uracil(U)之间的氢键在决定DNA和RNA的构象和生物功能方面起着关键的作用
“爱我中华”第六个全国赏石日·首届常山杯观赏石珍品展评选结果于8月30日揭晓,根据组委会制订的评奖规则,经网络报名、初选、网络投票、评委分组现场打分、终审专家评议,依
有序介孔材料自从1992年首次被报道之后迅速成为一类重要的纳米材料被科研工作者们广泛研究,介孔材料由于具有高的比表面积、大的孔体积、可调的孔径大小和介观结构以及多种多
西部大开发——新世纪中华民族的战略选择。渤海湾畔,一支156人的队伍急速向大西北挺进,整个行程1500公里。 Great Development of the Western Region - The Strategic Cho
不同尺寸与形貌的纳米材料的合成是纳米科学领域一个重要的研究内容。这是因为纳米材料与它们相应的块状材料相比在性质上有很大的不同以及它们在很多领域有潜在的应用价值。