导读:本文包含了介孔氧化硅论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:离子,氨基,液体,官能团,水泥浆,氧化铜,基团。
介孔氧化硅论文文献综述
关茹群,张晓明,常芳芳,薛楠,杨恒权[1](2019)在《Lewis酸功能化介孔氧化硅限域柔性离子液聚合物协同催化CO_2与环氧化合物环加成反应(英文)》一文中研究指出二氧化碳与环氧化物通过环加成制备环状碳酸酯是一个典型的"原子经济"和"绿色化学"反应,也是二氧化碳化学法利用最为有效的途径之一.离子液体催化剂因其独特的物理化学性质及催化活性,是该反应最常见和最有效的催化剂类型之一.然而,由于该反应为双组分协同作用机制,在催化反应过程中,通常要加入路易斯酸作为助催化剂来进攻环氧化合物上的氧原子,促进开环反应.因此,设计合成双组分在空间上能够相互接近的催化剂对促进协同效应,获得高活性催化剂至关重要.本文利用介孔氧化硅材料表面易修饰、比表面积高和孔道易引入客体单元的特性,首先以阳离子表面活性剂CTAB为模板,通过预缩聚的策略将磺酸根基团引入到孔道表面,与Zn Br2进行离子交换后,得到Lewis酸功能化的介孔氧化硅材料.然后,通过浸渍和热引发自由基聚合的方法将咪唑基线性离子液聚合物引入到材料孔道内,得到孔道限域离子液柔性聚合物和表面镶嵌Lewis酸单元的双组分催化剂.由于介孔孔道的空间限域作用和柔性聚合物的半"自由"性,在纳米尺度空间内可增强两种活性组分间的协同催化性能.在环氧丙烷的环加成反应中(110℃和2 MPaCO_2条件下),所制备的双组分催化剂(转化率和选择性>99%)表现出优于单组分催化剂(转化率分别为4.5%和80%)和单组分催化剂混合物(转化率83%)的反应活性.同时,在相同反应条件下,向Lewis酸功能化氧化硅材料中后加入聚合离子液的反应体系转化率为96%,相较原位引入聚合离子液的方法仍有差距,这主要是由于离子液聚合物不能完全进入到孔道与Lewis酸中心接触造成的.因此,所制备的双组分催化剂的优异性能可能与增强的协同催化能力相关.由于聚合物链的缠绕作用和介孔孔道的限域作用,该双组分催化剂也具有较好的循环使用性能,循环使用4次后仍能得到85%的转化率.该研究进一步揭示了利用纳米孔限域空间可促进多组分位点协同催化,可能拓展至其它协同型催化剂的制备与应用.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2019年12期)
赵舒鹏,刘谢,王东田,吴正颖[2](2019)在《氧化铜负载介孔氧化硅的合成及吸附/催化性能研究》一文中研究指出有机染料广泛应用于各个行业,产生了大量印染废水。研究多孔吸附/催化双功能化材料,提高环境净化效率,降低二次污染成为前沿。本文通过在介孔SiO_2材料中负载不同含量氧化铜,在不破坏介孔材料原有结构的基础上,提高材料对有机废水的吸附/降解能力。通过XRD、傅里叶红外等手段来研究材料的结构,以亚甲基蓝溶液为模拟有机废水,通过吸附/降解亚甲基蓝实验来测试材料的吸附/催化性能。实验结果表明,负载CuO铜以后样品的介孔结构保留完整;所有负载CuO后的样品均具有比介孔SiO_2更好的吸附和催化性能;当Cu/Si摩尔比为0.02时,样品的吸附效果最佳;当Cu/Si摩尔比为0.05时,样品的催化降解效果最佳。(本文来源于《当代化工研究》期刊2019年13期)
王婉莹,陈爱莲,马翔宇,蔡文杰,陈杨[3](2019)在《树枝状介孔氧化硅磨粒的制备和抛光性能》一文中研究指出使用油水双相分层反应体系(以萘烷为上层油相)制备了具有Y型孔道的树枝状介孔氧化硅颗粒(DMSPs)。透射电镜、扫描电镜、X射线衍射、氮气吸附/脱附和粒度分布的测试结果表明:所得DMSPs样品的粒径为72±6 nm,在液相环境中粒度的分布较窄;其内部的叁维中心辐射状介孔孔径为6~8 nm,但是孔道结构没有长程有序性。氧化硅片经DMSPs磨粒抛光后表面的粗糙度均方根值由0.76下降至0.21 nm,最大轮廓波峰高度由1.48下降至0.50 nm、最大波谷深度则由1.86下降至0.45 nm,材料去除率高达187 nm/min。讨论了DMSPs磨粒在界面摩擦磨损和接触粘附过程中的作用机制。(本文来源于《材料研究学报》期刊2019年10期)
刘韦,文辉,江耀,朱丽,刘晓勤[4](2019)在《基于介孔氧化硅的光响应固体碱催化剂的构筑》一文中研究指出采用直接合成法将氨基作为碱性位引入介孔氧化硅MCM-41,进而通过后嫁接法在载体孔口处引入光响应基团4-(3-叁乙氧基甲硅烷基丙基脲基)偶氮苯(AB-TPI),制备智能光响应固体碱催化剂Azo-NH_2-MS。所制备的固体碱催化剂可以有效地通过可见光/紫外光的照射实现对催化反应的控制。利用核磁共振氢谱仪(~1H NMR)、X线粉末衍射仪(XRD)、N_2吸附和透射电子显微镜(TEM)等对所制备的MCM-41、氨基功能化的MCM-41和Azo-NH_2-MS进行表征。结果表明:MCM-41以及功能化后的材料均显示出较好的介孔结构;AB-TPI负载量为3.9%的Azo-NH_2-MS在紫外光照射后,通过有效碳数法计算反应物的转化率为68.0%,在可见光照射后的转化率为42.0%,该催化剂在不同光照条件下的转化率差值百分比为61.4%,表现出良好的光响应催化性能。(本文来源于《南京工业大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期)
闫帅[5](2019)在《Janus介孔氧化硅纳米片的设计制备及其催化性能研究》一文中研究指出Janus纳米结构是一种以罗马双面神命名的新型结构,近年来引起了人们的广泛关注。这种Janus纳米结构可以将物理化学性质截然不同的两种材料集成在一个纳米颗粒上,这种不对称结构使其在光学成像、乳液稳定剂、生物医药以及催化等领域都有着广阔的应用前景。尤其是在多相催化等方面,通过设计Janus结构可以将两种甚至多种不同的功能位点集成在一个多相催化剂上,这为设计串联催化反应、理解协同催化效应、构建纳米机器、有效提高双相催化反应效率、实现特殊催化剂的原位分离及循环利用等都提供了一个有效的途径。本论文第二章报道了一种具有垂直孔道的Janus介孔氧化硅纳米片,并将其应用于双相催化反应中。我们使用微米级PS球作为硬模板,先通过包覆-选择性修饰-腐蚀的方法制备出Janus介孔氧化硅中空微球,然后通过研磨将所得到的Janus中空微球辗碎成许多无规则的Janus纳米片。该纳米片一面富含硅羟基,呈亲水性,而另一面嫁接高浓度的有机基团辛基,呈超疏水性,这种不对称的表面结构使其具有极好的界面活性,能够形成热力学稳定的Pickering乳液。通过浸渍的方法将Pd纳米颗粒负载到Janus氧化硅纳米片的介孔孔道中,成功的制备出Janus纳米催化剂Pd/mSiO_2,该催化剂在双相硝基芳烃加氢反应中表现出极好的催化活性,是介孔氧化硅纳米片的13倍,传统氧化硅界面催化剂的4.5倍。通过研究表明,反应时该Janus纳米片平躺着吸附在油水界面,其垂直的介孔孔道能够同时为水溶性和油溶性反应物提供高效的传质速率,因此表现出优越的催化活性。另外,介孔孔道的良好限域效应使得该催化剂具有很好的催化稳定性,在重复使用5次后,依然表现出较好的催化活性。本论文第叁章在上一章的基础上,通过浸渍的方法将PdAg合金纳米颗粒负载到Janus介孔氧化硅纳米片的孔道中,从而利用该催化剂构建一种高效的脱氢-加氢Pickering界面催化体系。该纳米片具有良好的界面活性和垂直的介孔孔道,不仅可以提供较高的界面面积,而且可以同时为水溶性和油溶性反应物提供高效的传质速率,因此,所得到的Janus纳米催化剂在双相甲酸还原硝基芳烃的反应中表现出良好的催化活性。同时我们探究了甲酸用量和Janus纳米片厚度对反应速率的影响,实验结果表明,甲酸:反应物摩尔比为4:1时反应速率最快,Janus纳米片在厚度为40 nm时的活性最高,是66 nm、95 nm厚度的100多倍。另外,我们也研究了该Janus纳米催化剂的催化稳定性,在连续循环利用5次后,依然表现出较好的催化活性。本论文第四章中,我们通过改变辛基的修饰量,可以连续的调控Janus介孔氧化硅纳米片的界面活性,当其水接触角约为90°时,可以实现油水比控制的Pickering乳液翻转,该翻转是一个连续可逆的过程,能够适用于多种油-水双相体系。重要的是,我们利用这种可逆翻转能够实现生物酶催化剂和金属纳米催化剂的原位循环利用,在CALB酶催化酯水解制备手性醇反应中,3h可以得到49%的转化率(该反应理论转化率为50%),产物ee值高达99%,在连续循环使用7次后,转化率依然可以达到42%,而典型的固载酶催化剂仅连续使用3次后,转化率从49%快速降到了23%。在胶体Pd纳米颗粒催化硝基苯加氢反应中,连续使用十次后,转化率依然可以达到95%。(本文来源于《山西大学》期刊2019-06-01)
冯琳[6](2019)在《介孔氧化硅基新型双位点离子凝胶的制备及其协同CO_2捕获性能》一文中研究指出随着人们环保意识的不断增强,国家对工业烟道气中CO_2等污染物的排放标准也趋于严格。因此开发一种高效的烟道气中CO_2的捕集与分离技术是当前主要研究热点之一。作为一种绿色溶剂,离子液体(ILs)因其独特的性质,被认为是一种具有竞争潜力的新型CO_2吸附剂。针对离子液体粘度大、成本高等问题,越来越多的固载型离子液体(离子凝胶(ionogel))被开发出来,而载体的孔隙结构是影响离子凝胶吸附性能的重要因素之一。本文基于离子液体中阴阳离子的可调控性以及不同载体的结构特征,设计并合成具有双活性位点的离子液体[P_(4444)][2-Op]与拥有不同孔隙结构的介孔氧化硅载体材料(MSV50、MSV75、MSV100、SBA-15和HSBA-15),有效结合二者优势,得到拥有不同孔隙结构的双位点离子凝胶,探究不同载体的孔隙结构对离子液体的固载以及CO_2吸附性能的影响机制。本文主要的研究内容及结论如下:首先,采用具有双活性位点的2-羟基吡啶(2-Hp)为阴离子,以四丁基磷([P_(4444)]~+)为阳离子,合成双活性位点的功能化离子液体[P_(4444)][2-Op]。物理性质表征结果显示,离子液体的粘度为202 mPa·s,含水量为0.6%,其热稳定性保持在230°C。由于“N”、“O”活性位的协同作用,在50°C下吸附量达到0.56 mol CO_2/mol IL,且吸附时间大约90 min。其次,本文分别制备不同孔隙结构的介孔氧化硅囊泡载体MSVw(MSV50、MSV75、MSV100)和介孔氧化硅柱形孔结构载体SBA-15、HSBA-15。将合成的双位点离子液体通过浸渍-蒸发法固载于载体中,得到不同孔隙结构的离子凝胶MSVw-s、SBA-15-s和HSBA-15-s(s为离子液体固载量的质量百分数),考察其结构特征以及CO_2吸附性能。结果显示,离子凝胶MSVw-s与HSBA-15-s均保留载体的孔道结构,且在低固载量情况下(2%),样品中的离子液体具有较好的热稳定性,高达420°C。离子液体在孔道中的分散状态随固载量的不同而变化,并表现出不同的热稳定性。除了离子液体的固载量以外,它在孔道中的分散状态还取决于载体的孔隙特征(比表面积、孔径与孔体积)。在小孔隙的载体中(MSV50),低固载量的离子液体由于其较强的纳米限域效应有利于形成单分子层分布,提高CO_2吸附速率,而较大孔隙的孔道中(MSV100)可固载更多高度分散的离子液体,同时还保留了一定的CO_2气体分子扩散通道,这有利于进一步提高CO_2的吸附性能。具有大孔隙结构的离子凝胶MSV100-10在50°C,CO_2分压为0.15的情况下,CO_2吸附容量达到1.49 mmol/(g-ionogel),并在10次吸附循环后,吸附量保持最初的95%。而与囊泡孔结构的吸附性能不同,柱形孔结构的离子凝胶HSBA-15-5在模拟烟道气条件下,CO_2吸附容量为0.69 mmol/(g-ionogel)。结果表明,由于载体的孔道结构不同,导致离子液体在相同浸渍量情况下,柱形孔道中的固载量较低,且由于较弱的纳米限域效应,离子液体在孔道中团聚现象严重,从而影响CO_2的吸附性能。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01)
张晓宇[7](2019)在《氨基功能化介孔氧化硅对SPEEK/IL复合膜性能的影响》一文中研究指出中温质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)具有较高的能量转换效率,优异的CO耐受性及简化的水热管理,成为了目前的研究热点。质子交换膜(Proton Exchange Membrane,PEM)是PEMFC的核心部件,主要起着阻隔阴极和阳极,并传导质子的作用。目前,商用的PEM多为全氟磺酸膜(Nafion),尽管其电导率高,稳定性较好,但其价格昂贵,导电过度依赖水,需在不断加湿条件下才能正常工作,造成水管理困难。在中温时,由于水分的蒸发,PEM内质子传递过程会出现断垒,严重影响了电池效率,限制了 PEMFC在中温下的应用。因此,研制可在中温、不加湿条件下导电的PEM是使PEMFC走向广泛应用的关键课题之一。离子液体(Ionic Liquid,IL)作为一种室温熔融盐,在中温、不加湿条件下有高电导率,电化学窗口宽且稳定、饱和蒸气压低,是较理想的可替代水的质子导体。在中温PEM应用中,可将IL掺杂到聚合物中,如磺化聚醚醚酮(SPEEK,SP),从而制备在中温、不加湿条件下导电的SPEEK/IL复合膜。SPEEK易于合成、价格低廉、环境友好,与Nafion具有类似结构但比Nafion综合性能更佳。但液态的IL会溶于水,易流失,且这类复合膜的机械性能较差。因此,需引入稳定的无机固体填料搭载IL,如介孔氧化硅(NMS),可利用其表面相互作用保留IL并提高复合膜的机械性能。但研究发现,因氧化硅自身不导电稀释了质子传导位点,破坏了质子跳跃的连续性,进而导致复合膜的电导率随着填料含量的增加而下降。经进一步研究发现,对氧化硅表面进行改性,可以提高其电导率。本文主要研究内容和结论如下:1)基于改性的介孔氧化硅在复合膜中构建连续的质子通道。首先,通过后嫁接法制备了氨基化介孔氧化硅(AMS),并优化介孔氧化硅的氨基接枝量。把经改性后介孔氧化硅AMS掺入到聚合物SPEEK和IL中,制备了 SP/IL/AMS复合膜。膜断面SEM结果显示,改性后介孔氧化硅均匀分散在复合膜中,构建了连续的通道,降低了质子跳跃能垒,提高了质子电导率。在中温、不加湿条件下,掺杂AMS的SP/IL/AMS复合膜的电导率是掺杂未改性NMS的SP/IL/NMS复合膜的4倍;2)基于咪唑型IL(N-乙基咪唑叁氟甲磺酸盐EIm[Tfo]),在复合膜中不加湿条件下协同构成质子传递的通道。咪唑型IL由b(?)nsted酸(质子供体)和b(?)nsted碱(质子受体)组成的结构能够使其允许质子直接从质子供体跳到质子受体上。采用自组装法制备了中温、不加湿导电的SP/IL/AMS复合膜。傅里叶变换-红外光谱结果显示,SPEEK与IL,SPEEK与AMS之间靠分子间力、静电力结合。氨基的引入构成了连续的通道,IL的引入促使在不加湿条件下导电;3)基于AMS中氨基与SPEEK中磺酸根的相互作用,提高了复合膜的尺寸稳定性、拉伸强度。所有掺杂AMS的SP/IL/AMS复合膜的面积膨胀均低于SP/IL/NMS复合膜,氨基含量最高的SP/IL/3-AMS复合膜的膨胀程度最低。这是由于AMS上的-NH2和SPEEK上的-SO3H之间的酸碱相互作用,使复合膜的溶胀度下降,并增强其尺寸稳定性;4)复合膜的动态热力学结果和热重结果显示,NMS及AMS的掺杂增强了复合膜的机械性能和热稳定性,且所有复合膜在270℃内均能稳定存在。以上结果表明,本文所制备的复合膜是中温、不加湿条件下应用在PEMFC中有潜力的候选者。(本文来源于《延边大学》期刊2019-05-31)
王石维,王启宝[8](2019)在《介孔氧化硅固载Yb(OTf)_3的制备及催化葡萄糖生产乳酸》一文中研究指出采用溶剂法和焙烧法制备了SBA-15和MCM-41两类介孔氧化硅,并以此为载体制备固载型叁氟甲基磺酸镱(Yb(OTf)_3)催化剂。通过小角X射线衍射(SAXD)、氮气吸附/脱附、~(29)Si固体核磁共振光谱(NMR)、透射电子显微镜(TEM)及热重分析(TG)等方法对载体及催化剂进行表征,研究其在葡萄糖制备乳酸反应中的催化性能。结果表明:溶剂法制备的氧化硅表面羟基含量比焙烧法高,负载的磺酸基团和叁氟甲基磺酸镱都更多,催化活性更高;SBA-15的平均孔径比MCM-41的大3 nm左右,这使得SBA-15具有更好的传质性能以及Yb(OTf)_2-SBA-15具有更好的催化性能。以Yb(OTf)_2-SBA-15-S为催化剂,在2 MPa N_2压力、190℃下反应60 min,乳酸的收率达到42.35%。(本文来源于《生物质化学工程》期刊2019年03期)
张黎,宋方祥,王帅,张雪,李焱[9](2019)在《功能性介孔氧化硅对六价铬的吸附研究进展》一文中研究指出为了给以后去除六价铬提供一定思路,以介孔氧化硅为基质材料,总结了用有机官能团修饰、与其他材料(石墨烯氧化物、磁性材料和碳点)复合的功能性介孔氧化硅材料对六价铬的吸附研究,并对今后这类功能性材料进一步展望,以期能更加经济有效去除六价铬。(本文来源于《应用化工》期刊2019年08期)
刘天适[10](2019)在《介孔氧化硅材料的制备及其在水泥浆体中固化氯离子性能研究》一文中研究指出混凝土结构由于耐久性不足,未达到设计寿命即发生病害,产生严重事故的现象十分普遍。氯离子侵蚀是导致混凝土结构耐久性破坏的主要原因,提高混凝土结构抗氯离子侵蚀的能力,对提高混凝土的耐久性具有相当大的现实意义。添加矿物掺合料是提高混凝土抗氯离子侵蚀的传统方法之一,大部分矿物掺和料仅从密实孔结构方面延缓了氯离子在混凝土内部的传输,从化学固化(吸附)氯离子的角度研究新功能材料有相当大的探索空间。介孔氧化硅材料作为一种新型无机功能材料,具有超高比表面积、大孔容、形貌及尺寸可控等特点,在化学吸附领域的应用十分广泛。而对于其在水泥浆体中吸附氯离子的研究尚为空白。为探索在水泥基中固化氯离子性能优异的材料,本文研究了介孔氧化硅材料在水泥浆体中固化氯离子的性能。本文采用水热法合成了一系列不同孔隙特征的介孔氧化硅材料,对其进行了结构表征,研究了其在水溶液中对氯离子的吸附性能,遴选出吸附效果最佳的材料;研究了温度、吸附剂浓度、氯离子浓度、pH值对其吸附氯离子能力的影响;分析了该吸附过程的吸附动力学以及吸附热力学;研究了不同龄期,不同氯离子浓度条件下,介孔氧化硅材料在水泥净浆以及水泥砂浆中对氯离子的固化能力。主要研究成果包括:(1)采用水热法成功合成SBA-15、MCM-41、KIT-6叁种介孔氧化硅材料。表征结果表明MCM-41比SBA-15以及KIT-6具有更多的较小介孔,孔道结构更不规整,比表面积更大,达到1036 m~2/g。(2)在30℃,pH为6的情况下,MCM-41、SBA-15和KIT-6均在2h后达到吸附平衡,叁者在水中对氯离子的吸附能力,MCM-41明显高于其他两种;MCM-41在水中对氯离子吸附的最优工艺条件是:温度为55℃,pH值为6,吸附时间为2h,Cl~-浓度为584mg/L,吸附剂浓度为1.0g/L,此时最大吸附量为188.18mg/g;MCM-41对氯离子的吸附动力学符合准二级动力学方程,属于复合吸附过程。吸附等温线更符合Langmuir方程。(3)MCM-41对氯离子的吸附性能,在水溶液中最佳,在水泥浆体中吸附效果略低于在水中的吸附效果,在水泥砂浆中的吸附效果略低于在水中的吸附效果;养护龄期越高,MCM-41在水泥浆体(净浆、砂浆)中对氯离子的固化量越高;随着水泥浆体(净浆、砂浆)中氯离子浓度上升,MCM-41对氯离子的吸附量相应上升。(本文来源于《南华大学》期刊2019-05-01)
介孔氧化硅论文开题报告
(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:
有机染料广泛应用于各个行业,产生了大量印染废水。研究多孔吸附/催化双功能化材料,提高环境净化效率,降低二次污染成为前沿。本文通过在介孔SiO_2材料中负载不同含量氧化铜,在不破坏介孔材料原有结构的基础上,提高材料对有机废水的吸附/降解能力。通过XRD、傅里叶红外等手段来研究材料的结构,以亚甲基蓝溶液为模拟有机废水,通过吸附/降解亚甲基蓝实验来测试材料的吸附/催化性能。实验结果表明,负载CuO铜以后样品的介孔结构保留完整;所有负载CuO后的样品均具有比介孔SiO_2更好的吸附和催化性能;当Cu/Si摩尔比为0.02时,样品的吸附效果最佳;当Cu/Si摩尔比为0.05时,样品的催化降解效果最佳。
(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。
介孔氧化硅论文参考文献
[1].关茹群,张晓明,常芳芳,薛楠,杨恒权.Lewis酸功能化介孔氧化硅限域柔性离子液聚合物协同催化CO_2与环氧化合物环加成反应(英文)[J].ChineseJournalofCatalysis.2019
[2].赵舒鹏,刘谢,王东田,吴正颖.氧化铜负载介孔氧化硅的合成及吸附/催化性能研究[J].当代化工研究.2019
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[10].刘天适.介孔氧化硅材料的制备及其在水泥浆体中固化氯离子性能研究[D].南华大学.2019