基于介孔氧化硅光控智能固体碱的制备和催化性能的研究开题报告
2020-06-10 22:06:48
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
基于介孔氧化硅光控智能固体碱的制备和催化性能的研究
随着人们环境保护意识的增强和国家对环境质量的重视,环境污染问题越来越受到关注。据统计,在各类环境污染中,化学工业所造成的污染占80 %-90 %。通过治理化学工业污染的实践,人们逐步认识到要从根本上解决污染问题,不能单靠治理,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手。因此,各种环境友好新工艺的开发和应用日益广泛,其中用固体碱代替液体碱作为化工生产过程中的新型催化剂的研究越来越受到重视。近年来,与传统的液体碱催化剂相比,固体碱作为催化剂具有活性高、反应条件温和、产物易于分离以及可循环利用等诸多优点。尤其是在生产过程中便于实现工艺连续化,增加设备的生产能力,可望成为新一代环境友好催化材料[1,2]。同时为了提高固体碱的择形性,研究人员尝试制备具有有序孔道结构的固体碱材料。其中介孔材料具有较大的孔径,可以大大降低传质阻力,可以避免因积碳而导致的催化剂失活等优势。
在众多固体碱催化剂载体中,具有特殊的周期性结构、较高比表面积、孔道尺寸均匀可调和孔隙率高等特点的有序多孔材料一直是研究者们关注的热点。目前在诸如催化、气体吸附、电化学和传感器等领域显示出了广阔的应用前景。其中,具有有序多孔结构的金属有机骨架材料及介孔氧化硅材料备受广泛研究者的重视。这些材料具有较大的比表面积,能够促进碱性位较好的分散,可以获得较高的活性。自介孔氧化硅m41s问世以来,研究人员已经利用表面活性剂作为模板合成出了多种有序介孔材料[3,4]。与此同时,介孔材料合成和应用的进展也为固体碱材料的发展提供了契机。一些基于介孔材料的新型固体碱陆续被合成出来,这些介孔固体碱材料具有出色的碱性能和催化性能,表现出广阔的应用前景。在众多的介孔材料中,介孔氧化硅材料具有易合成、比表面积大和易进行表面修饰等优点,成为制备固体碱材料的理想载体。介孔氧化硅易于合成且稳定性好,通过改变模板剂类型和合成条件可以制备出诸如六方、立方、层状和蠕虫状等结构的介孔氧化硅[5-8]。因此,自介孔氧化硅成功合成以来,研究人员在介孔氧化硅上产生碱性位的尝试就从未停止过。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
按照文献方法制备氨基化介孔氧化硅MCM-41,后期负载光响应基团,进行结构的基本表征:小角XRD、IR等;按照文献方法合成烷基化的TSUA,进行核磁共振表征;把有机物通过后嫁接法负载到介孔分子筛MCM-41的孔口;对制备的材料进行催化性能的研究,对比光照前后的转化率。
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