一、Diffusion effects in formation process of mesoporous molecular sieve MCM-41(论文文献综述)
宋超群[1](2021)在《纳米MCFs组装血红蛋白、卵清白蛋白的研究》文中研究说明生物材料对蛋白质的固化是现代生物工程领域的前沿学科,蛋白质固定化有利于保护蛋白质的天然构象和催化活性。固定化蛋白质可广泛应用于生物医学、医疗诊断和环境科学等领域。然而,固定化蛋白质仍有许多亟待解决的难题,如选择适宜人类体征的载体材料、材料的孔径、孔道适应性以及蛋白质催化的连续性。本文旨在通过研究控制介孔材料的孔径和表面官能团,将蛋白质固载在介孔材料的分子筛孔道中,从而得到具有较高稳定性和催化活性的主-客体纳米复合材料,使其成为固载蛋白质的优良载体,并为构筑高效纳米生物反应器奠定基础。本文采用水热法成功合成出了泡沫状介孔分子筛(mesocellular foam silica,MCFs),它具有长程有序的六方相结构,泡沫状中三维介孔囊泡是其最典型的特征之一。以MCFs分子筛为主体,将卵清白蛋白成功地组装到介孔分子筛MCFs中,组装进的卵清白蛋白的量为71.08 mg/g。粉末XRD与傅立叶变换红外光谱证明当卵清白蛋白固载于主体材料MCFs中时,主体材料的骨架完整,主体材料的结构并未受到所用蛋白质固载方法的明显影响,卵清白蛋白的构象未被破坏,蛋白质未变性。扫描电镜、透射电镜结果显示,卵清白蛋白处于分子筛的孔道内,且复合材料稳定性良好。MCFs的平均粒子直径为2200±50 nm,MCFs-卵清白蛋白主-客体复合材料的平均粒子直径为2250±50 nm。差热结果说明主-客体复合材料具有很好的热稳定性。荧光光谱研究表明,它的结构和构象没有被改变,所制备的主-客体复合材料呈现出一定发光现象。卵清白蛋白在MCFs分子筛上的吸附,证明了MCFs分子筛的三维多孔结构对卵清白蛋白有良好的固载能力。将牛血红蛋白(Hemoglobin,Hb)成功地固载到介孔分子筛MCFs中,固载进的血红蛋白的量为50.27 mg/g。通过对MCFs对血红蛋白的吸附条件进行优化,获得了最佳吸附条件,其中最佳吸附物(牛血红蛋白)/吸附剂(MCFs)(质量比,m/m)为3/50。通过一系列表征方法,可以证明MCFs的纳米孔道内已经成功组装进了血红蛋白。讨论了甲基改性对介孔MCFs分子筛孔径和孔径分布的影响。扫描电镜结果显示,MCFs-Hb的平均直径为2212±50 nm,(CH3-MCFs)-Hb的平均直径为2219±50 nm。MCFs/(CH3-MCFs)对血红蛋白的吸附过程符合准二阶动力学模型。MCFs/(CH3-MCFs)吸附血红蛋白的过程属于放热反应,并且属于自发反应过程。由于甲基化改性的MCFs具有极高的比表面积,可有效改善表面官能团与蛋白质之间的作用力,又由于改性后的分子筛表面电荷与蛋白质的等电点(p I)接近,从而使被吸附蛋白之间的排斥性静电相互作用最小化。因此,经过甲基化改性的MCFs吸附过后,血红蛋白的活性提升了50%左右。复合材料MCFs-Hb/(CH3-MCFs)-Hb在0.1 mol/L Na OH溶液解吸附过程中,5 h达到平衡,解吸附率分别为72.58%和69.67%。重复利用活性实验结果表明,甲基化后的介孔材料(CH3-MCFs)-Hb重复使用次数高于MCFs-Hb,说明MCFs甲基化后,减少了酶在主体材料中的“泄漏(leakage)”。发光光谱证明了所制备的复合材料有一定的发光特性。
李昭莹[2](2020)在《基于脱氧加氢的介微孔复合分子筛催化稻壳热解制备高品质生物油特性研究》文中指出随着经济的发展,化石能源的大量消耗导致一系列环境和资源问题,寻找和开发具有低成本高效益化石燃料替代品越来越得到重视。生物质能作为一种可再生能源,热解转化成生物油是缓解严重能源环境问题的重要途径之一。鉴于初级生物油存在低热值、高腐蚀性、不稳定性以及与石化燃料的不相容性等缺点,通过脱氧加氢的方法对生物质快速催化热解制油过程进行优化提质。本文选取稻壳作为生物质原料,从“脱氧加氢”的角度对生物质快速催化热解过程进行研究。“脱氧”角度:对HZSM-5催化剂进行有机碱改性;在此基础上,引入介孔分子筛催化剂MCM-41,对有机碱改性HZSM-5催化剂进行构筑,制备了介微孔复合分子筛催化剂;基于制备的催化剂,通过使用微波加热这种加热方式对稻壳热解。“加氢”角:由于生物质本身是缺氢原料,通过增加废弃大棚塑料薄膜作为多氢材料,向稻壳提供氢源,产生协同作用,达到生物油提质优化的作用;基于H2活性氛围的生物质临氢催化热解为生物油补氢脱氧提供新思路。为了增强HZSM-5的催化活性,使用碱溶液对HZSM-5进行改性,通过X射线衍射、透射电子显微镜、N2吸附-脱附和程序升温氨气吸附脱附对催化剂进行表征试验,结果表明HZSM-5催化剂上出现了介孔结构,去除了部分外表面强酸性位点,保留了内部弱酸性位点。使用制备的碱改性HZSM-5催化剂对稻壳进行微波加热快速催化剂热解试验(MACFP),在550°C时,微波加热稻壳快速催化热解可获得最高的液相产率41.5wt.%。随着四丙基氢氧化铵(TPAOH)改性溶液浓度的增加,碳氢化合物包括苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)的相对含量在使用2.0 mol/L TPAOH改性HZSM-5催化剂(HT-2.0)时达到最大值45.9%,并且有机碱TPAOH改性的HZSM-5有效减少了焦炭生成。由于有机碱改性的HZSM-5催化剂表面介孔随机无序的缺点,通过十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为MCM-41的模板剂,对有机碱改性的HZSM-5催化剂进行二次构筑,制备了“核-壳”复合分子筛催化剂。产物中碳氢化合物相对含量最高60.5%的介微孔复合分子筛催化剂的制备条件为:2.0mol/L TPAOH溶液、10 wt.%CTAB、110°C的消解温度和结晶温度以及24h的消解时间和结晶时间。介微孔复合分子筛催化剂中MCM-41壳层对单环芳烃的选择性有重要影响,介孔催化剂的低包覆和过多组装都会导致对芳烃的选择性降低。较低的结晶温度降低了HZMS-5表面MCM-41催化剂的形成。另一方面,高结晶温度破坏了HZSM-5的结构。低包覆的介孔分子筛减少多环芳烃的初始裂解,从而导致HZSM-5表面通过大分子缩合形成焦炭,不利于反应的进行,甚至堵塞孔道导致反应无法进行。另一方面,过多的介孔催化剂相对减少了微孔催化剂上的催化活性位点数量,从而降低了催化剂活性。综合微波加热和流化床反应器两种工艺手段,搭建了微波流化床,进一步提高生物质快速催化剂热解的效率。以制备的介微孔复合分子筛催化剂为催化重整媒介,比较了流化床与固定床的热解稻壳的区别,使用微波流化床的液相产率明显上升,生物油产物中碳氢化合物的相对含量(67.6%)明显高于固定床热解产物中的相对含量(60.5%)。催化剂的增加会促进脱羰和脱羧反应,从而产生更多的烃类化合物,但是过多的催化剂的添加并不能导致更高的单环芳烃选择性。碳氢化合物的相对含量经过四次催化剂再生后从67.6%减少到58.3%。随着再生次数的增加,介微孔复合分子筛催化剂的重复使用性高,不易结焦。对未来的大规模生产使用,提供了可能性。选用高H/Ceff物质(多氢原料)辅助生物质催化热解是提高总原料H/Ceff的有效方法。使用介微孔复合分子筛催化剂,将稻壳和废弃大棚塑料薄膜进行协同催化热解试验,对生物油进行加氢脱氧,相对于协同非催化热解产物中的碳氢化合物多为长链脂肪烃,协同催化产物中的碳氢化合物多为芳烃和短链脂肪烃。当废弃大棚塑料薄膜在原料混合物中的比例增加时,碳氢化合物的相对含量先增加后减少,在质量比1:1.5时取得最大值71.1%。在微波流化床试验中,稻壳和废弃大棚塑料薄膜协同催化三相产率中,液相产率比稻壳单独催化液相产率低,气相产率高。催化剂上焦炭产率变低,多氢原料的供氢作用减缓了过程中前驱物深度脱氢结焦反应。使用微波流化床,当稻壳与废弃大棚塑料薄膜的质量比为1:1.5时,生物油中碳氢化合物的相对含量相较于稻壳单独催化热解有明显提升,其数值为76.9%。为了进一步加氢,使用介微孔复合分子筛,探究了稻壳临氢催化热解这一新思路。稻壳临氢催化热解过程中催化剂结焦程度比快速催化热解产物中降低2.3wt.%,氢气的存在减少了焦化反应的程度并增加了气态烃产物的产量。临氢催化热解过程中,脱羰和脱羧等催化脱氧反应和加氢脱氧反应得到增强,液相碳氢化合物的相对含量高于快速催化剂热解产物中碳氢化合物的相对含量。在临氢热解中,较高的压力可增加催化活性,促进了中间含氧化合物的以脱水而生成碳氢化合物,并且减少了焦炭的形成。高温会加剧焦炭和大分子过渡态芳烃的裂解,从而导致对甲烷和轻质烯烃有更高的选择性,使得产率增加。对稻壳木质素中重要组成部分愈创木酚进行了量子化学模拟,从机理方面阐述了其临氢热解的反应路径。
魏曰[3](2020)在《钛硅催化剂的制备及催化不饱和脂肪酸甲酯环氧化反应研究》文中进行了进一步梳理钛硅催化剂-双氧水催化氧化反应体系具有原子利用率高、催化剂易分离回收、反应条件温和等优势,在生物质催化氧化方面具有广阔的应用前景。然而,当前该反应体系仍面临催化效率低、依赖溶剂使用、选择性不够高等瓶颈问题,阻碍了其推广使用。针对这些问题,本论文主要围绕无溶剂条件下典型的植物油基不饱和脂肪酸甲酯(UFAMEs)-油酸甲酯(MO)在钛硅催化剂上的环氧化反应展开,重点是通过表面修饰改性及孔结构调变,研制MO环氧化反应的高效钛硅催化剂,主要内容如下:首先,采用水热法合成了不同钛硅分子筛(小晶粒多级孔TS-1(HTS-1)、大晶粒HTS-1、Ti-MCM-41和Ti-HMS等),分别在有/无溶剂条件下,以H2O2为氧化剂考察了上述催化剂对MO环氧化的催化性能。结果表明,在以乙腈为溶剂条件下小晶粒HTS-1的催化性能最优,其在最佳反应条件下MO转化率可达100%,产物选择性可达94.9%。但在无溶剂条件下介孔分子筛的催化活性高于小晶粒HTS-1。在无溶剂条件下MO环氧化反应要求催化剂具有更好的孔道扩散性和表面疏水性。因此,本文采用甲醇、乙醇对HTS-1分子筛进行了表面疏水性的改性研究。结果表明,甲醇、乙醇改性均提高了 HTS-1对无溶剂条件下MO环氧化的催化性能。其中,室温乙醇处理所得到的改性HTS-1催化剂性能提高显着,MO转化率和环氧化物选择性分别比未改性的HTS-1提高了 35个百分点和18个百分点。此催化性能的提升作用主要归因于醇分子与骨架中Si-OH、Ti-OH缺陷反应,修补缺陷位的同时将烷氧基团共价接枝到骨架上,提高了催化剂的疏水/亲油性能,有效促进了有机底物与催化活性位的接触反应。另外,醇分子对孔道内无定形杂质的洗脱及疏通孔道作用也有利于底物的内扩散。另一方面,为了提升Ti-HMS催化无溶剂条件下MO环氧化的活性及产物选择性,本文对介孔分子筛Ti-HMS开展了有机基团功能化的研究,即采用一步共沉积法合成了不同有机基团(甲基、丙基、十六烷基、苯基)功能化的Ti-HMS(Cn-HMS)催化剂。MO无溶剂环氧化反应结果表明,加入甲基硅烷合成的C1-HMS-50具有最优的催化性能,其MO转化率可达95.9%,环氧化物选择性可达65.2%,明显高于无有机基团功能化的Ti-HMS(80.5%,35.3%)。甲基基团功能化对C1-HMS-50催化剂所起的作用主要为:ⅰ)甲基基团的引入提高了催化剂的疏水/亲油性,促进了催化剂对底物的吸附及两相间传质;ⅱ)甲基三乙氧基硅烷前驱体的使用增加了催化剂的比表面积和孔容,改善了内扩散;ⅲ)甲基基团功能化还减少了样品骨架缺陷,有效抑制了副反应发生。在此基础上,本文还采用界面沉积法合成了以介孔TiO2-SiO2(TS)为核,有机介孔氧化硅(PMO)为壳的两亲且核表面富钛的核-壳结构复合催化剂TS@PMO,并将其用于无溶剂MO环氧化反应。结果表明,TS@PMO催化无溶剂条件下MO环氧化的转化率和产物选择性分别可达90.2%和70.2%,明显优于介孔内核TS(63.7%,49.2%)。TS@PMO催化剂的优势在于,两亲PMO外壳可高效富集、传输底物和H2O2至TS内核,有机硅烷生长引发的刻蚀效应致使内核表面钛富集,大大提高了活性钛中心的可接触性。
孙莉楠[4](2020)在《基于MCM-41介孔分子筛抗氧化活性包装膜的制备及控释行为研究》文中研究说明脂肪氧化是影响食品品质和安全的重要问题。控释型抗氧化活性包装以其具有的活性物质释放速率的可控性和可预测性的优点逐渐替代传统抗氧化包装成为近年来食品包装领域的研究热点。然而,现有的控释包装技术大多存在选材受限及缓释效果不明显的问题。介孔分子筛材料因具有较高的比表面积和孔容,以及尺寸可调节的孔道结构和可化学修饰的表面,在控释包装领域应用前景广阔。但是,目前基于介孔载体控释技术开发的包装膜对活性物质的缓释效果欠佳,控释载体对薄膜的包装及控释性能影响尚不明确。本课题以MCM-41介孔分子筛为吸附控释载体,以天然抗氧化剂α-生育酚为活性物质,以低密度聚乙烯为聚合物基材,开发抗氧化活性包装膜材料。研究中,以活性物质负载率、控释组装体添加量、MCM-41孔径尺寸及表面基团为控释因子开发了一系列具有不同活性物质释放速率的活性薄膜。从薄膜微观形貌、结晶度、机械及物理性能等角度出发,研究并分析了α-生育酚/MCM-41控释组装体对薄膜包装性能的影响及作用机制。通过迁移试验和分子动力学模拟的方法分别对α-生育酚的迁移和扩散行为进行研究,对MCM-41的控释机理进行探讨。研究内容及主要结论包括:(1)α-生育酚/MCM-41控释组装体及活性膜的制备及性能评价采用正交试验法,研究组装体负载过程中的工艺条件对α-生育酚在控释组装体中负载率的影响,对负载前后MCM-41的结构进行表征;采用挤出流延法将组装体与LDPE母料共混制膜,研究不同α-生育酚负载率对活性膜缓释性能的影响,并对薄膜的抗氧化性能进行评价。结果表明,负载过程中α-生育酚在溶液中的浓度是影响其在介孔材料中负载率的最关键因素,二者呈正相关关系;热重、红外光谱及氮气吸附表征分析结果说明,α-生育酚被成功负载于MCM-41孔道中,同时,负载后,α-生育酚的热稳定性得到提高。负载后的介孔材料仍然保持着孔道结构的有序性。活性膜性能方面,相较于直接添加抗氧化剂,活性膜中α-生育酚向脂肪类食品模拟物中释放的扩散速率降低了62%,释放周期延长了57%,同时,薄膜的抗氧化性活性研究证明其具备抗氧化活性。(2)α-生育酚/MCM-41组装体添加量对活性膜性能的影响研究以α-生育酚/MCM-41组装体在制膜过程中的添加量为单一变量制备活性薄膜,对薄膜的微观形貌、结晶性、拉伸性能、透光性及阻隔性进行表征,研究不同组装体添加量对薄膜性能的影响。同时,进行迁移试验,研究不同组装体添加量对α-生育酚释放行为的影响。薄膜的微、宏观表征分析结果表明,组装体在聚合物基质中的分布均一性的变化导致了薄膜机械及物理性能的变化。随着添加量的提高,薄膜的结晶度、拉伸性能均下降,阻光性、透氧性和水蒸气透过性增强;而在缓释性能方面,MCM-41表现出由介孔孔道和纳米级颗粒尺寸而引起的双重控释效果。活性膜中,α-生育酚的释放行为不但受MCM-41孔径尺寸的限制,而且随着组装体添加量的提高,α-生育酚的扩散路径逐渐曲折化,从而引起α-生育酚的释放速率逐步放缓。(3)MCM-41孔径尺寸及表面基团对活性膜性能的影响研究制备具有不同孔径尺寸和表面基团的MCM-41分子筛,负载α-生育酚后制备活性薄膜,对负载前后的介孔分子筛进行微观形貌、孔结构、热重及红外光谱表征;对薄膜的微观形貌、结晶度、机械及物理性能进行表征分析,研究不同属性MCM-41对薄膜包装性能的影响;进行迁移试验,研究不同属性的MCM-41对活性膜缓释效果的影响。结果表明,成功合成了具有不同孔径尺寸及嫁接不同有机基团的MCM-41介孔分子筛,不同属性的MCM-41都成功实现了对α-生育酚的负载;活性膜性能方面,在添加不同孔径尺寸MCM-41制备的活性薄膜中,薄膜的结晶度受组装体的比表面积影响显着,拉伸性能则随着孔径尺寸的增大而增强,组装体中α-生育酚对薄膜有增塑效果;总体而言,活性膜中α-生育酚的释放速率与孔径尺寸呈正相关关系。有机基团的嫁接显着提高了组装体在聚合物基质中分布的均一性,聚合物的结晶度、拉伸性能及阻隔性能都得到了显着提高;缓释效果方面,烷基链长度增加,α-生育酚在活性膜中的释放速率减缓;嫁接氨丙基的MCM-41对α-生育酚的缓释效果最优,相较于直接添加α-生育酚,活性膜的扩散系数降幅达到87%。(4)α-生育酚扩散行为的分子动力学模拟研究构建不同孔径尺寸及表面基团的MCM-41与α-生育酚两相模型,进行分子动力学模拟,研究α-生育酚在不同属性MCM-41中的扩散行为及控释机理。结果表明,有机基团的嫁接改变了抗氧化剂分子在MCM-41孔道中的运动方式;随着MCM-41孔径尺寸的增加,α-生育酚在孔道中的活动能力不断增强;而在不同表面基团的介孔孔道中,α-生育酚的扩散行为则受到孔径尺寸及表面基团嫁接的双重影响;不同属性MCM-41孔道中,α-生育酚扩散速率的变化本质上是由活性物质与控释载体之间相互作用能的变化导致的;α-生育酚/MCM-41两相体系的分子动力学模拟能够有效对控释膜中活性物质的释放行为进行预测。
李仁娜[5](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》文中指出挥发性有机物(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。
周梦雪[6](2020)在《微介复合孔分子筛上CO2/N2吸附和扩散的分子模拟》文中研究表明二氧化碳(CO2)/氮气(N2)吸附分离对环境保护和能源转化具有非常重要的理论和现实意义。高效吸附剂是决定分离效率的关键因素。比表面积大、筛分效应、吸附能力强、孔径均一、可再生、以及良好的化学和热稳定性是分子筛作为CO2吸附剂的优势。微孔分子筛由于受其孔径限制,气体扩散速率低;介孔分子筛由于孔道和CO2分子尺寸不匹配,在常压下吸附能力有限。本论文通过在微孔分子筛结构中引入介孔得到微介孔复合分子筛模型,改善气体在分子筛上的扩散性能;在微介孔复合分子筛骨架中接枝氨基基团,提高对酸性气体CO2的吸附能力,构建了具有高吸附容量和优异扩散性能的高效CO2吸附剂模型。通过分子模拟研究气体在多孔分子筛模型中的吸附和扩散性能,同时,在微观水平上深入地理解吸附机理,例如吸附密度分布、吸附位点和相互作用等。这些模拟研究有望为高效CO2吸附剂的筛选、改性和应用提供理论依据和指导。(1)首先,使用蒙特卡罗模拟和分子动力学方法研究FAU、LTA和MFI型微孔分子筛的结构与CO2/N2吸附和扩散的关系,构建三种典型微孔分子筛NaX、NaA和NaZSM-5模型,进行吸附模拟研究。分子筛模型和力场参数的合理性分别通过结构性质和单组分吸附等温线进行验证。在常温常压下,NaX(Si/Al=1.18)拥有最大的CO2平衡吸附容量为5.67 mmol/g,其选择性(CO2:N2=15:85)为295.34,归因于NaX的较大孔体积及其与CO2更强的相互作用。相同条件下,CO2在3种微孔分子筛上的扩散系数由高到低依次为NaX>NaZSM-5>NaA,归因于NaX(9-10?)的孔径较NaZSM-5(5.1-5.6?)和NaA(4?)大。由于NaX分子筛的微孔孔径限制,在298 K和1000 kPa下,CO2扩散系数仅为2.58?10-9 m2/s。单组分吸附密度分布表明,气体主要吸附在NaX上的八面体沸石笼;NaA晶胞顶部的八个β笼;以及NaZSM-5的直孔道、Zigzag孔道和交叉孔道。(2)其次,基于微孔孔径对CO2气体扩散的限制,在NaX超晶胞中引入介孔MCM-41结构,构建微介孔复合分子筛NaX/MCM-41的全原子结构模型。在常温常压下,CO2在NaX/MCM-41上的平衡吸附容量为2.37 mmol/g,是MCM-41的3.76倍,归因于介孔壁上的微孔结构提供了更多的吸附位点。CO2/N2的选择性由高到低顺序为NaX>NaX/MCM-41>MCM-41。随着压力的增加,CO2在MCM-41上由表面单层吸附转变为多层吸附,并伴随分子自聚集的发生。同时,CO2从NaX/MCM-41的微孔壁扩展到介孔的表面和中心。此外,介孔通道促进了气体扩散,CO2在NaX/MCM-41上的扩散系数是在NaX上的4倍多。(3)最后,通过3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)替换结构中的硅羟基,对NaX/MCM-41进行氨基改性,构建APTES-NaX/MCM-41氨基接枝改性微介孔复合分子筛模型。CO2与氨基之间的弱化学相互作用使吸附性能得到提高。在298 K和101.325 kPa下,10-APTES-NM的CO2平衡吸附量为6.10 mmol/g,分别是NaX/MCM-41和MCM-412.57和9.53倍。CO2在其上的扩散系数仍为NaX的4倍多。CO2在10-APTES-NM上的吸附性能相较于介孔分子筛MCM-41和微介孔复合分子筛NaX/MCM-41显着提高,同时扩散性能优于微孔分子筛NaX。
苏明雪[7](2020)在《改性分子筛催化生物质平台化合物制取航空煤油中间体》文中进行了进一步梳理在全球航空业不断发展、化石能源不断消耗的大背景下,基于木质纤维素生物质合成生物质基航空煤油具有重大的经济意义、环保意义和战略意义。以生物质平台化合物为反应物进行的羟醛缩合反应是制备生物质基航空煤油的关键步骤。虽然碱催化羟醛缩合效率高、成本低,但由于生物质转化过程大多处在酸性环境中,因此酸性催化剂更适用于制备生物质基航空煤油过程。分子筛,由于酸碱催化位点可调控以及较强的耐酸性,是一种理想的酸催化剂。然而分子筛在制备生物质基航空煤油羟醛缩合关键步骤上的应用还存在效率不高、易结焦、水热稳定性差等亟待解决的问题。本论文围绕分子筛催化剂和生物质基航空煤油合成中关键的碳碳键形成反应,以生物质平台化合物糠醛、5-羟甲基糠醛以及乙酰丙酸为原料,改性分子筛为催化剂,开展羟醛缩合反应催化合成生物质基航空煤油中间体的研究。首先研究了两种不同拓扑结构的锡改性微孔分子筛(Sn-MFI和Sn-Beta)对糠醛和丙酮羟醛缩合反应的催化性能。结果表明,由于孔道扩散的影响,Sn-Beta的催化活性显着高于Sn-MFI。然而,由于Sn-MFI的十元环结构,Sn-MFI表现出了产物择形性,能高选择性地生成单缩产物。由于水能进入分子筛孔道部分占据催化位点,导致反应物可接触的催化位点变少,因而在含水体系中两种催化剂的催化活性都显着降低。同时,Sn-Beta在高含水量的体系中产物选择性发生改变,能选择性地只生成单缩产物。随后,针对微孔MFI分子筛在反应中存在的扩散、水热稳定性以及结焦碳化的问题,研究了多级孔结构对MFI分子筛上述问题的改善作用。由于多级孔MFI分子筛的比表面积、外表面积以及介孔体积更大,内扩散更快,因而催化效果更好;多级孔MFI分子筛因为更大的外表面积以及介孔的存在,会生成双缩产物。相比于微孔MFI分子筛,多级孔MFI分子筛的水热稳定性得到提升,在含水体系中的催化活性保持不变;不同于纯有机相体系中的产物选择性,多级孔MFI分子筛在含水体系中更倾向于生成双缩产物。除此之外,多级孔MFI分子筛因为扩散限制得以改善,所以多级孔MFI分子筛的积碳程度比微孔MFI分子筛低。其次,由于多级孔结构对微孔MFI分子筛催化活性以及水热稳定性的改善效果有限,而碱金属被广泛用于分子筛改性上,因此研究了钾改性对Sn-MFI分子筛催化性质的提升作用。CO2-TPD与吡啶吸附红外测试表明,钾改性的Sn-MFI分子筛拥有了新的碱性催化位点,同时原有的路易斯酸性也得到了增强。元素地图表明一部分钾相分布在分子筛表面。在酸碱协同催化作用下,钾改性Sn-MFI分子筛的催化活性大幅增强,总产物产率高达85.0%,总产物选择性高达95.0%。由于钾相带来的碱性位点以及钾相多分布在外表面,因而钾改性Sn-MFI的水热稳定性得到提升,在含水体系中催化活性不变,且更倾向于生成双缩产物。再次,在综合多级孔结构与钾改性优势基础上,研究了钾改性多级孔MFI分子筛对糠醛与乙酰丙酸羟醛缩合反应的催化性能。CO2-TPD与吡啶吸附红外测试表明,钾改性多级孔MFI分子筛具有酸碱两种催化位点。与钾改性微孔MFI分子筛相比,钾改性多级孔MFI分子筛的比表面积、外表面积以及介孔体积都得到增加,其外扩散限制得到改善。催化实验结果表明,钾改性多级孔MFI分子筛在水相中表现出优异的催化活性,产物总产率可达70.6%。同时,由于碱性催化位点居多,δ-FDLA是主要产物。最后,由于介孔分子筛的扩散限制较轻,比表面积大、容易进行表面改性,同时考虑到锡、镓等金属的成本较高,而铁价格低廉且铁的前驱体广泛,因此研究了铁改性介孔MCM-41分子筛对糠醛、5-羟甲基糠醛与丙酮羟醛缩合反应的催化性能。吡啶吸附红外测试表明,铁相的添加提升了 MCM-41分子筛的路易斯酸性。催化实验结果表明,使用铁改性介孔MCM-41分子筛做催化剂,糠醛与丙酮总缩合产物产率达67.5%,5-羟甲基糠醛与丙酮总缩合产物产率达44.6%。
王文博[8](2020)在《复合孔结构分子筛催化热解木质纤维素类生物质及其酚类衍生物的性能研究》文中进行了进一步梳理木质纤维素类生物质作为可再生能源产量丰富,同时具有大量的天然芳环类结构。通过热化学的方式,耦合热解与催化裂解路径,可以以较高的处理速率一步转化为芳烃类产物。本文针对研究中的科学问题,开展了复合孔结构分子筛的设计与合成,并考察了其在木质素催化热解、酚类生物油催化共裂解提质等路线中的催化性能。首先针对常规多级孔分子筛在制备中有所损失,造孔过程较难控制等缺点,采用重沉积和重结晶方式构建了两种新型复合孔分子筛,均具有含刻蚀孔的内核以及介孔外层。第一种方法基于多级孔分子筛的强碱刻蚀操作,在表面活性剂的引导下通过温和条件下的重沉积过程,使得溶解的硅与铝物种重新自组装为无定型的介孔壳层,包覆于多级孔表面;第二种方法基于弱碱氨水水热法进行脱步,通过调节加入的有机碱浓度控制刻蚀程度,并采用水热法进行溶解物种的重结晶,可以构成有序的介孔层,同时在微米与纳米尺寸分子筛上均实现了对应结构的复合孔构建。针对三种不同的介孔结构ZSM-5分子筛(核壳,多级孔,第一类复合孔),详尽对比了不同介孔结构的形貌和结构参数,并用于酶解木质素催化热解制取芳烃产物。对介孔分布与催化效果之间关系进行了分析,展示了等效介孔孔径对于催化效果的显着影响。温和条件下重沉积的复合孔具有合适的介孔分布,其内外联通的介孔结构允许大分子深入孔道并提高内部酸性位点的可接触性。而其等效孔径适中,扩散速率有限,可以维持一定的择型性效果,抑制多环芳烃生成。进一步展示出不同介孔结构适用的催化剂与原料比例(C/L)范围,其中第一类复合孔适合于高C/L,即催化热解工况,而多级孔适合于低C/L,即高酚类原料浓度的工况。针对复合孔结构分子筛,进行了多种改性与结构调变方法,并分析了对应的酶解木质素催化热解性能。针对总芳烃收率以及单环芳烃选择性的平衡优化,发现0.2M NaOH刻蚀的效果最佳;内核与介孔的物理混合性能劣于复合孔结构,揭示了阶梯孔径结构中内外介孔的耦合作用;对于复合孔进行双金属负载尝试,5wt%Ni和2.5wt%Fe有最高的单环芳烃选择性以及脱氧效果。考察了多级孔与第一类复合孔分子筛在碱木素(KL)和酚类低聚物(PL)两种工业木质素残渣的催化热解过程中的催化效果。有趣的是,多级孔样品更适合于初次热解产物浓度较高的情况,如PL的催化热解,并发现PL可以高产率的制备芳香烃。而复合孔分子筛适合于反应物浓度较低和含氧量较高的情况,如KL的催化热解,有着更高的单环芳烃产率,同时保持了优秀的多环芳烃抑制能力。此外,在实际生物质杨木屑上也对结果进行了对照,介孔样品均为高效的催化剂。分子筛催化剂的介孔形状特性同样对于生物质衍生重质组分的转化有较大影响。通过基于通用性的氨水水热法,考察了纳米尺寸的第二类复合孔分子筛的酚类生物油共裂解主要目标产物,并对相应的催化剂结构参数和酸性性质一并进行了详细分析。其中,颗粒尺寸降至纳米级别后可以有效提高催化活性,尤其是促进了甲氧基的脱除。而向ZSM-5中引入介孔后,共裂解性能显着改变,且不再与催化剂的酸性位数量呈良好相关性。此时介孔的拓扑形状以及分布位置有更大的影响,而且拥有外表面规则介孔层以及内核上大开口刻蚀孔的孔道组合要优于仅具有狭窄开口的中空介孔。这一针对介孔形貌的倾向性可以由特定的结构参数加入量化。在三种不同介孔结构分子筛中,具有核壳结构的复合孔样品展现了最优的催化性能,具有最高的苯系物BTEX产率和脱氧效率,这主要归功于其多层次的分级孔道结构有更好的扩散与协同反应效果。最后,为后续的催化热解与生物油裂解路线耦合做准备,设计并搭建了连续给料的在线提质路线反应器,用于后续复合孔催化剂等催化体系的性能探索。
李云赫[9](2020)在《介孔分子筛合成及其吸附脱除柴油中氮化物的工艺条件研究》文中研究说明柴油中的各种氮化物对柴油的加工、储存、运输和使用均有较大危害,并且在燃烧后释放的氮氧化合物气体易形成光化学烟雾和酸雨污染环境。目前国内外柴油脱氮工艺主要有加氢脱氮工艺和非加氢脱氮工艺,其中非加氢脱氮工艺中的吸附脱氮因较加氢脱氮工艺投资更低,操作更简单备进而受瞩目。介孔分子筛MCM-41因比表面积较大、孔径分布窄、孔道排列有序常被作为吸附剂,但介孔分子筛MCM-41活性较弱,需对其进行改性,且目前对吸附脱除氮化物的机理研究不够深入。因此,本论文研究了几种介孔分子筛的合成及其吸附脱除柴油中氮化物的性能,并确定最佳吸附脱氮工艺条件,利用实验方法和分子筛模拟计算方法相结合探究其吸附机理。本论文合成了介孔分子筛MCM-41、Zn-MCM-41、Ba-MCM-41、Ce-MCM-41,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、低温氮气吸附-脱附等手段对其进行表征,研究了这几种介孔分子筛对氮含量为1732μg/g含喹啉模拟柴油的吸附脱氮性能。结果表明,所合成的几种样品均具有典型的介孔结构,且杂原子(M)已进入到分子筛骨架中。利用Materials Studio软件构建介孔分子筛模型,模拟的XRD谱图与实验结果基本相符,再进一步模拟了喹啉分子在介孔分子筛团簇上的吸附,计算得到吸附能及被吸附分子和吸附中心的距离(d(N-M))。几种介孔分子筛的吸附脱氮性能顺序依次为Zn-MCM-41>Ce-MCM-41>Ba-MCM-41>MCM-41;Zn-MCM-41的吸附性能最好,吸附能最大,d(N-M)最小,吸附最强。介孔分子筛Zn-MCM-41,Ba-MCM-41和Ce-MCM-41的最佳Me/Si O2摩尔比分别为0.01,0.01和0.02;吸附时间对介孔分子筛的吸附脱氮性能具有较大影响,而吸附温度的影响相对较小。最佳吸附脱氮时间分别为40 min、10 min、30 min,最佳吸附脱氮温度为40℃、30℃、40℃;介孔分子筛吸附喹啉的作用力主要为物理吸附和化学吸附,化学吸附主要包括杂原子(M)与喹啉的π键络合作用和N-M作用。
沈国强[10](2020)在《锰/铁基氧化物材料的结构调控及吸附性能研究》文中指出随着环境污染问题的日益加剧,基于吸附技术的污染处理工艺的应用日渐广泛。吸附过程操作简单成本低廉,其中高效吸附剂的开发与应用是核心,因此吸附剂结构与吸附过程的构效关系研究将为高效吸附剂的设计和制备提供重要的理论基础。本文对地壳中储量丰富的铁、锰基氧化物的结构调控进行了系统研究,包括微-介孔结构构建、自旋态电子结构调控、非晶态结构合成和原子级分散,评价其对有机染料、抗生素和毒性金属离子等典型污染物吸附过程的影响,旨在阐述氧化物结构的调控过程及其对吸附性能的影响规律,开发高效的氧化物吸附剂。从微-介孔复合结构构建出发,采用高锰酸盐室温温和还原的手段可控合成了超短微孔水锰矿纳米颗粒。相比于长微孔的纳米棒和纳米片,短微孔结构对降低内扩散阻力、提高吸附位点暴露程度起到关键作用,相比于常规水锰矿纳米片和纳米棒吸附剂,短微孔水锰矿对金属离子的饱和吸附量提高了2.15倍和1.84倍,且吸附速率常数提高了两个数量级;进一步采用热驱动拓扑相变的手段,在铁氧化物纳米片组装的纳米花球结构中引入了丰富的微-介孔结构,结果表明饱和吸附量提高了2.7倍,吸附速率常数提高了2.5倍。微-介孔复合结构的构建可有效提高吸附剂的吸附速率和吸附容量。通过可控调控金属氧化物自旋态电子结构,研究了自旋态转变的机理及对吸附过程的影响规律。借助二氧化钛量子点与介孔分子筛协同作用构建的限域空间,实现了负载型量子尺寸纳米氧化铁的制备。DFT(Density Functional Theory)理论计算和实验结果揭示了分子筛载体与氧化物之间的相互作用对氧化铁从高自旋到低自旋转变的机理。低自旋氧化铁与载体之间的电子转移使吸附剂形成强正电荷表面且表面低自旋铁离子与阴离子之间的作用力大大加强,二者协同作用提高了吸附剂对阴离子染料、抗生素和砷酸盐的吸附能力,吸附速率比普通氧化铁和商业活性炭提高了两个数量级以上,吸附容量是商业活性炭的8倍以上,对实际废水中污染物的去除率在95%以上。通过氧化物结晶化学结构调控,实现了对污染物的强吸附作用。通过提高前驱体与载体之间的相互作用合成了超分散的非晶态氧化锰吸附剂。分别通过亲水性分子筛和双亲性炭黑为载体负载型非晶态氧化锰吸附剂,实现了对水中低浓度重金属离子一次吸附处理达到国标排放标准(GB 25466-2010),和对燃油中低浓度金属离子、溶解性水分及氧化酸性物的有效吸附脱除,一次去除率在90%以上。进一步,通过对负载量的精确控制,实现了羟基氧化铁在分子筛表面的原子级分散,展现出对铅离子的高选择性吸附能力,饱和吸附量达到1000 mg g-1,选择系数高出常规氧化铁和羟基氧化铁三个数量级以上。说明精细化学结构的设计是提高吸附选择性的有效手段,为功能化吸附材料的开发提供了新的策略。
二、Diffusion effects in formation process of mesoporous molecular sieve MCM-41(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、Diffusion effects in formation process of mesoporous molecular sieve MCM-41(论文提纲范文)
(1)纳米MCFs组装血红蛋白、卵清白蛋白的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 蛋白质 |
1.1.1 蛋白质的分类与功能 |
1.1.2 卵清白蛋白、血红蛋白的简介 |
1.2 蛋白质的固载方法和材料 |
1.2.1 金属材料和纤维材料的蛋白质固载 |
1.2.2 无机纳米材料的蛋白质固载 |
1.2.3 纳米多孔材料的蛋白质固载 |
1.2.4 碳纳米管材料的蛋白质固载 |
1.2.5 多孔硅材料的蛋白质固载 |
1.3 主-客体纳米复合材料的应用 |
1.3.1 介孔分子筛的分类 |
1.3.2 主-客体纳米复合材料在催化方面的应用 |
1.3.3 主-客体纳米复合材料在能源环保等方面的应用 |
1.3.4 主-客体纳米复合材料在生物医药的应用 |
1.3.5 主-客体纳米复合材料在蛋白质和酶固载方面的应用 |
1.4 论文选题的目的和意义 |
1.5 论文的研究内容 |
第二章 纳米介孔MCFS组装卵清白蛋白的研究 |
2.1 概述 |
2.2 药品与仪器 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 介孔分子筛MCFs的合成 |
2.3.2 卵清白蛋白工作曲线 |
2.3.3 纳米MCFs对卵清白蛋白的固载 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 卵清白蛋白的工作曲线 |
2.4.2 不同条件下卵清白蛋白在纳米MCFs上的固载 |
2.4.3 傅里叶红外光谱 |
2.4.4 粉末X-射线衍射分析 |
2.4.5 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
2.4.6 透射电镜(TEM)研究 |
2.4.7 差热-热重结果分析 |
2.4.8 发光研究 |
2.5 小结 |
第三章 纳米介孔MCFS固载血红蛋白及其光学性质研究 |
3.1 概述 |
3.2 试剂与仪器 |
3.3 材料的制备及表征 |
3.3.1 测定血红蛋白含量 |
3.3.2 MCFs分子筛的合成 |
3.3.3 CH_3-MCFs介孔分子筛的制备 |
3.3.4 蛋白质在MCFs,CH_3-MCFs上的固载 |
3.3.5 吸附等温线和动力学 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 血红蛋白的工作曲线 |
3.4.2 不同条件下血红蛋白在MCFs上的吸附情况 |
3.4.3 血红蛋白的催化活性 |
3.4.4 粉末X-射线衍射分析 |
3.4.5 扫描电子显微镜分析 |
3.4.6 77K低温N_2吸附-解吸附研究 |
3.4.7 傅里叶变换红外光谱分析 |
3.4.8 紫外-可见固体扩散漫反射光谱分析 |
3.4.9 发光实验 |
3.4.10 吸附等温线 |
3.4.11 吸附过程动力学方程 |
3.4.12 吸附的热力学方程 |
3.4.13 分子筛/血红蛋白的解吸附研究 |
3.5 小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表的论文和专利 |
致谢 |
(2)基于脱氧加氢的介微孔复合分子筛催化稻壳热解制备高品质生物油特性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 生物质热转换制备液体燃料 |
1.2.2 生物质催化热解介、微孔催化剂研究现状 |
1.2.3 微波加热生物质催化热解研究现状 |
1.2.4 生物质与多氢原料协同催化提高生物油品质研究现状 |
1.2.5 生物质临氢催化热解研究现状 |
1.3 生物质快速催化热解制油存在的主要问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
参考文献 |
第二章 有机碱改性HZSM-5 催化稻壳快速热解特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验原料及方法 |
2.2.1 试验原料及预处理 |
2.2.2 催化剂制备 |
2.2.3 催化剂表征 |
2.2.4 微波加热生物质快速催化热解试验台 |
2.2.5 热解产物分析及分析指标 |
2.3 试验结果及分析 |
2.3.1 催化剂表征结果分析 |
2.3.2 无机碱、有机碱改性HZSM-5 催化剂机理比较分析 |
2.3.3 温度对微波加热稻壳非催化快速热解产物的影响 |
2.3.4 有机碱改性HZSM-5 分子筛催化性能测试 |
2.3.5 不同碱改性HZSM-5 分子筛和HZSM-5 催化性能比较研究 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 介微孔复合分子筛催化剂构筑及催化特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验原料与方法 |
3.2.1 试验原料及预处理 |
3.2.2 催化剂制备 |
3.2.3 催化剂表征 |
3.2.4 快速催化热解反应 |
3.2.5 热解产物分析及分析指标 |
3.3 试验结果及分析 |
3.3.1 催化剂表征结果分析 |
3.3.2 基于无机碱改性复合分子筛稻壳快速催化热解特性分析 |
3.3.3 微波加热介微孔复合分子筛催化稻壳快速热解特性研究 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 基于微波流化床的稻壳快速催化热解特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验原料及方法 |
4.2.1 试验原料及预处理 |
4.2.2 催化剂制备 |
4.2.3 微波加热生物质快速催化热解流化床试验台 |
4.2.4 热解产物分析及分析指标 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 微波固定床与微波流化床稻壳快速催化热解比较研究 |
4.3.2 不同催化剂在微波流化床中对稻壳快速催化热解的影响 |
4.3.3 不同原料与催化剂比例对稻壳快速催化热解的影响 |
4.3.4 介微孔复合分子筛催化剂的再生试验 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 稻壳与废弃大棚塑料薄膜催化热解协同作用特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验原料与方法 |
5.2.1 试验原料及预处理 |
5.2.2 催化剂制备 |
5.2.3 快速催化热解反应 |
5.2.4 热解产物分析及分析指标 |
5.3 试验结果及分析 |
5.3.1 温度对稻壳、废弃大棚塑料薄膜非催化共热解的影响 |
5.3.2 温度对稻壳和废弃大棚塑料薄膜协同催化共热解的影响 |
5.3.3 稻壳和废弃大棚塑料薄膜质量比对协同催化共热解的影响 |
5.3.4 稻壳和废弃大棚塑料薄膜在微波流化床中的协同催化共热解 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 稻壳临氢催化热解特性研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验原料及方法 |
6.2.1 试验原料及预处理 |
6.2.2 催化剂制备 |
6.2.3 临氢催化热解反应 |
6.2.4 热解产物分析及分析指标 |
6.3 试验结果及分析 |
6.3.1 催化快速热解与临氢催化热解比较研究 |
6.3.2 不同催化剂对稻壳临氢催化热解的影响 |
6.3.3 压力对稻壳临氢催化热解的影响 |
6.3.4 温度对稻壳临氢催化热解的影响 |
6.3.5 基于介微孔复合分子筛催化剂的稻壳临氢催化热解的机理 |
6.3.6 稻壳木质素中愈创木酚的临氢热解量子化学模拟 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 主要的创新点 |
7.3 需进一步开展的研究工作 |
附录 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)钛硅催化剂的制备及催化不饱和脂肪酸甲酯环氧化反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 植物油资源及其环氧化 |
1.2 植物油环氧化催化体系 |
1.2.1 均相催化剂 |
1.2.2 酸性离子交换树脂 |
1.2.3 酶类催化剂 |
1.2.4 多金属氧酸盐 |
1.2.5 金属配合物催化剂 |
1.2.6 金属氧化物 |
1.2.7 含钛催化剂 |
1.3 钛硅分子筛及其催化性能影响因素 |
1.3.1 TS-1分子筛 |
1.3.2 影响钛硅催化剂液相氧化性能的因素 |
1.3.2.1 烯烃环氧化机理 |
1.3.2.2 钛活性中心调控 |
1.3.2.3 扩散性能调节 |
1.3.2.4 疏水/亲水性调节 |
1.4 介孔材料合成及结构调节 |
1.4.1 介孔材料概述 |
1.4.2 不同维度有序介孔材料合成 |
1.4.3 介孔材料结构调节 |
1.5 两相界面催化反应 |
1.5.1 相边界催化 |
1.5.2 Pickering乳液催化 |
1.6 论文选题背景和思路 |
2 实验部分 |
2.1 实验试剂与设备 |
2.2 催化剂合成 |
2.3 催化剂表征 |
2.3.1 X-射线多晶粉末衍射(XRD) |
2.3.2 紫外可见光谱(UV-vis) |
2.3.3 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) |
2.3.4 氮气物理吸附 |
2.3.5 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.6 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.7 极化/交叉极化魔角旋转固体核磁共振(~1H→~(29)Si CP/MAS NMR和~(29)Si MAS NMR) |
2.3.8 热重分析(TG) |
2.3.9 有机元素分析(CHN) |
2.3.10 X-射线荧光光谱(XRF) |
2.3.11 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.12 接触角测试 |
2.3.13 光学显微镜 |
2.3.14 氨气程序升温脱附(NH_3-TPD) |
2.4 反应性能评价 |
2.4.1 油酸甲酯环氧化 |
2.4.2 真实油品不饱和脂肪酸甲酯环氧化反应 |
3 钛硅分子筛催化不饱和脂肪酸甲酯环氧化 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂制备 |
3.3 催化剂表征结果 |
3.4 HTS-1催化MO环氧化反应性能评价 |
3.4.1 产物表征 |
3.4.2 合成条件对所得HTS-1催化性能的影响 |
3.4.3 溶剂种类的影响 |
3.4.4 氧化剂用量的影响 |
3.4.5 催化剂用量的影响 |
3.4.6 反应温度和时间的影响 |
3.4.7 Box-Behenken响应曲面法优化MO环氧化过程 |
3.4.7.1 试验设计 |
3.4.7.2 响应曲面分析及优化 |
3.4.8 添加油酸的影响 |
3.4.9 HTS-1催化真实植物油基UFAMEs环氧化反应 |
3.5 不同钛硅分子筛催化MO环氧化 |
3.5.1 有/无溶剂条件下不同钛硅分子筛催化MO环氧化 |
3.5.2 氧化剂的影响 |
3.5.3 Ti过氧活性物种研究 |
3.5.4 催化剂重复使用性及失活分析 |
3.6 本章小结 |
4 甲醇、乙醇改性HTS-1催化无溶剂油酸甲酯环氧化 |
4.1 引言 |
4.2 催化剂制备 |
4.3 催化剂表征结果 |
4.3.1 醇改性HTS-1骨架和孔结构 |
4.3.2 醇改性HTS-1疏/亲水性 |
4.3.3 醇改性HTS-1形貌 |
4.4 醇改性HTS-1催化无溶剂MO环氧化反应性能评价 |
4.5 催化剂稳定性 |
4.6 本章小结 |
5 有机基团功能化的Ti-HMS催化无溶剂油酸甲酯环氧化 |
5.1 引言 |
5.2 催化剂制备 |
5.3 催化剂表征结果 |
5.3.1 催化剂组成与结构特性 |
5.3.2 催化剂亲/疏水性 |
5.3.3 催化剂孔结构 |
5.3.4 催化剂形貌 |
5.4 Cn-HMS催化无溶剂MO环氧化反应性能评价 |
5.4.1 有机硅烷种类及用量对催化活性的影响 |
5.4.2 反应机理研究 |
5.4.3 催化剂重复使用性能 |
5.5 正辛烷调控合成C1-HMS催化无溶剂MO环氧化 |
5.5.1 催化剂表征结果 |
5.5.2 C1-HMS-x催化无溶剂MO环氧化反应性能评价 |
5.6 本章小结 |
6 两亲核-壳结构含钛介孔氧化硅催化无溶剂油酸甲酯环氧化 |
6.1 引言 |
6.2 催化剂合成 |
6.2.1 TS的合成 |
6.2.2 核-壳结构TS@PMO的合成 |
6.3 催化剂表征结果 |
6.4 TS@PMO催化无溶剂MO环氧化反应性能评价 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录A 正辛烷调控合成C1-HMS催化无萃取剂氧化脱硫 |
A1.1 引言 |
A1.2 C1-HMS-x催化无萃取剂ODS反应性能评价 |
A1.2.1 反应温度的影响 |
A1.2.2 不同催化剂的氧化脱硫性能研究 |
A1.2.3 催化剂Pickering界面催化氧化性能研究 |
A1.3 本章小结 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(4)基于MCM-41介孔分子筛抗氧化活性包装膜的制备及控释行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词说明 |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据及意义 |
1.2 控释型抗氧化活性食品包装膜国内外研究现状 |
1.2.1 包装膜材料 |
1.2.2 抗氧化剂 |
1.2.3 活性包装控释技术 |
1.2.4 活性物质迁移行为的研究 |
1.2.5 目前研究存在的问题 |
1.3 课题研究目的及主要内容 |
1.3.1 研究目的和意义 |
1.3.2 主要研究内容及技术方案 |
第二章 α-生育酚/MCM-41组装体及活性膜的制备与性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 主要材料与试剂 |
2.2.2 仪器与设备 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 α-生育酚/MCM-41组装体中活性物质的负载率分析 |
2.3.2 MCM-41负载前后孔结构分析 |
2.3.3 MCM-41负载前后红外光谱分析 |
2.3.4 MCM-41负载前后的小角X射线衍射分析 |
2.3.5 α-生育酚/MCM-41/LDPE活性膜中α-生育酚迁移行为研究 |
2.3.6 α-生育酚/MCM-41/LDPE活性膜的抗氧化性能分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 α-生育酚/MCM-41组装体添加量对活性膜性能影响的研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 主要材料与试剂 |
3.2.2 仪器与设备 |
3.2.3 实验方法 |
3.2.4 数据处理 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 负载前后MCM-41的热重及孔结构分析 |
3.3.2 薄膜的微观形貌分析 |
3.3.3 薄膜的红外分析 |
3.3.4 薄膜的X射线衍射分析 |
3.3.5 薄膜的差式扫描量热分析 |
3.3.6 薄膜的拉伸性能分析 |
3.3.7 薄膜的透光度、阻氧性及阻湿性分析 |
3.3.8 活性膜中α-生育酚迁移行为研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 MCM-41孔径对活性膜性能影响的研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 主要材料与试剂 |
4.2.2 仪器与设备 |
4.2.3 实验方法 |
4.2.4 数据处理 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 负载前后MCM-41的孔结构及热重分析 |
4.3.2 负载前后MCM-41的小角X射线衍射分析 |
4.3.3 MCM-41的微观形貌分析 |
4.3.4 薄膜的差式扫描量热分析 |
4.3.5 薄膜的拉伸性能及阻隔性能分析 |
4.3.6 薄膜的微观形貌分析 |
4.3.7 活性膜中α-生育酚迁移行为研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 MCM-41表面基团对活性膜性能影响的研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 主要材料与试剂 |
5.2.2 仪器与设备 |
5.2.3 实验方法 |
5.2.4 数据处理 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 不同表面基团MCM-41的红外光谱分析 |
5.3.2 不同表面基团MCM-41负载前后的孔结构及热重分析 |
5.3.3 不同表面基团MCM-41负载前后的小角X射线衍射分析 |
5.3.4 薄膜的微观形貌分析 |
5.3.5 薄膜的差式扫描量热分析 |
5.3.6 薄膜的拉伸性能及阻隔性能分析 |
5.3.7 活性膜中α-生育酚迁移行为研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 α-生育酚扩散行为的分子动力学模拟研究 |
6.1 引言 |
6.2 α-生育酚扩散行为的分子动力学研究方法 |
6.2.1 力场选择 |
6.2.2 模型构建 |
6.2.3 α-生育酚扩散的分子动力学模拟 |
6.2.4 α-生育酚扩散的分子动力学模拟分析 |
6.2.5 数据处理 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 模型稳定性验证 |
6.3.2 α-生育酚在MCM-41孔道中的扩散 |
6.3.3 α-生育酚在MCM-41孔道中扩散的均方位移 |
6.3.4 α-生育酚在MCM-41孔道中的扩散系数 |
6.3.5 α-生育酚与MCM-41之间的相互作用 |
6.4 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
论文创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
(5)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 |
(6)微介复合孔分子筛上CO2/N2吸附和扩散的分子模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 绪论 |
1.1 温室效应危害及CO_2用途 |
1.2 CO_2捕集技术 |
1.3 吸附剂材料 |
1.4 分子模拟研究 |
1.4.1 蒙特卡罗模拟 |
1.4.2 分子动力学模拟 |
1.5 选题依据与研究内容 |
2 NaX、NaA和 NaZSM-5 模型的构建与性能 |
2.1 引言 |
2.2 模型和方法 |
2.2.1 模型构建 |
2.2.2 力场参数 |
2.2.3 分子模拟 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 结构合理性验证 |
2.3.2 力场参数合理性验证 |
2.3.3 吸附模拟 |
2.3.4 扩散模拟 |
2.4 本章小结 |
3 微介孔复合分子筛NaX/MCM-41 模型的构建与性能 |
3.1 引言 |
3.2 模型与方法 |
3.2.1 模型构建 |
3.2.2 力场参数 |
3.2.3 分子模拟 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 结构合理性验证 |
3.3.2 力场参数合理性验证 |
3.3.3 吸附模拟 |
3.3.4 扩散模拟 |
3.4 本章小结 |
4 氨基接枝NaX/MCM-41 分子筛模型的构建与性能 |
4.1 引言 |
4.2 模型与方法 |
4.2.1 模型构建 |
4.2.2 力场参数 |
4.2.3 分子模拟 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 吸附模拟 |
4.3.2 扩散模拟 |
4.4 本章小结 |
结论 |
论文创新点及展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(7)改性分子筛催化生物质平台化合物制取航空煤油中间体(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 生物质简介 |
1.2.1 木质纤维素生物质组成与结构 |
1.2.2 生物质能源化利用技术 |
1.3 木质纤维素生物质制备液体燃料 |
1.3.1 生物乙醇和生物柴油 |
1.3.2 木质纤维素生物质制备航空煤油 |
1.4 生物质平台分子经羟醛缩合制备航空煤油研究现状 |
1.4.1 糠醛、5-羟甲基糠醛和丙酮缩合 |
1.4.2 糠醛、5-羟甲基糠醛和乙酰丙酸缩合 |
1.4.3 糠醛、5-羟甲基糠醛和环戊酮缩合 |
1.4.4 糠醛、5-羟甲基糠醛自缩合 |
1.4.5 其他酮类化合物缩合 |
1.5 分子筛:潜在的高效催化羟醛缩合的非均相催化剂 |
1.5.1 分子筛发展历程 |
1.5.2 分子筛结构 |
1.5.3 分子筛的分类 |
1.5.4 分子筛特性 |
1.5.5 分子筛应用 |
1.6 课题研究内容与意义 |
1.6.1 课题意义 |
1.6.2 课题研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验试剂与设备 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验设备 |
2.1.3 实验涉及主要化学物质简写 |
2.2 催化剂的制备方法 |
2.2.1 Sn-MFI制备方法 |
2.2.2 Sn-Beta制备方法 |
2.2.3 Ga-MFI制备方法 |
2.2.4 Ga-SPP制备方法 |
2.2.5 Ga-MFI-PDDA制备方法 |
2.2.6 Ga-MFI-AT制备方法 |
2.2.7 nK/Sn-MFI制备方法 |
2.2.8 K/H-MFI-n制备方法 |
2.2.9 nFe-MCM-41制备方法 |
2.3 催化剂的表征方法 |
2.3.1 X射线粉末衍射表征(XRlD) |
2.3.2 氮气低温物理吸脱附表征 |
2.3.3 场发射扫描电子显微镜表征(SEM) |
2.3.4 场发射透射电子显微镜表征(TEM) |
2.3.5 高分辨场发射透射电子显微镜表征(HRTEM) |
2.3.6 X射线光电子能谱表征(XPS) |
2.3.7 化学吸附-程序升温脱附表征(NH3-TPD与CO_2-TPD) |
2.3.8 热重分析表征(TG-DTG) |
2.3.9 元素分析表征(ICP) |
2.3.10 傅里叶红外表征(FTIR) |
2.3.11 原位吡啶吸附红外表征(Py-IR) |
2.4 催化反应评价 |
2.4.1 催化反应装置 |
2.4.2 催化反应流程 |
2.4.3 产物分析 |
2.4.4 实验误差分析 |
第3章 锡改性分子筛催化糠醛与丙酮羟醛缩合 |
3.1 引言 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 Sn-MFI与Sn-Beta分子筛结构与性质 |
3.2.2 糠醛和丙酮的羟醛缩合反应 |
3.2.3 反应时间对Sn-MFI与Sn-Beta分子筛催化活性的影响 |
3.2.4 Sn-MFI与Sn-Beta分子筛的产物选择性 |
3.2.5 水对Sn-MFI与Sn-Beta分子筛催化活性与产物选择性的影响 |
3.2.6 Sn-MFI与Sn-Beta分子筛催化羟醛缩合的动力学分析 |
3.2.7 Sn-MFI与Sn-Beta分子筛的循环与再生 |
3.2.8 Sn-MFI与Sn-Beta分子筛催化羟醛缩合的机理 |
3.3 本章小结 |
第4章 多级孔MFI分子筛催化糠醛与丙酮羟醛缩合 |
4.1 引言 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 多级孔分子筛结构与性质 |
4.2.2 多级孔结构对MFI分子筛催化活性影响 |
4.2.3 多级孔结构对MFI分子筛产物选择性影响 |
4.2.4 多级孔MFI分子筛在含水体系中催化活性与产物选择性 |
4.2.5 多级孔结构对MFI分子筛结焦影响 |
4.3 本章小结 |
第5章 钾改性Sn-MFI分子筛催化糠醛与丙酮羟醛缩合 |
5.1 引言 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 nK/Sn-MFI分子筛结构与性质 |
5.2.2 钾改性对Sn-MFI分子筛催化活性的影响 |
5.2.3 钾改性对Sn-MFI分子筛的产物选择性的影响 |
5.2.4 不同钾含量对nK/Sn-MFI分子筛催化性能影响 |
5.2.5 不同金属负载对Sn-MFI分子筛催化性能的影响 |
5.2.6 反应时间对0.05K/Sn-MFI分子筛催化性能影响 |
5.2.7 反应温度对0.05K/Sn-MFI分子筛催化性能影响 |
5.2.8 催化剂用量对0.05K/Sn-MFI分子筛催化性能影响 |
5.2.9 反应物比例对0.05K/Sn-MFI分子筛催化性能影响 |
5.2.10 钾改性对nK/Sn-MFI分子筛水热稳定性与产物选择性影响 |
5.2.11 nK/Sn-MFI分子筛的循坏与再生 |
5.3 本章小结 |
第6章 钾改性多级孔MFI分子筛催化糠醛与乙酰丙酸羟醛缩合 |
6.1 引言 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 K/H-MFI-n分子筛结构与性质 |
6.2.2 K/H-MFI-n分子筛与其他催化剂催化性能比较 |
6.2.3 K/H-MFI-n分子筛催化活性与产物选择性 |
6.2.4 反应器转速对反应的影响 |
6.2.5 Koros-Nowak测试 |
6.2.6 反应时间对K/H-MFI-0.6分子筛催化性能影响 |
6.2.7 反应温度对K/H-MFI-0.6分子筛催化性能影响 |
6.2.8 反应物比例对K/H-MFI-0.6分子筛催化性能影响 |
6.2.9 催化剂用量对K/H-MFI-0.6分子筛催化性能影响 |
6.2.10 反应动力学研究 |
6.2.11 K/H-MFI-n分子筛的循坏与再生 |
6.3 本章小结 |
第7章 铁改性MCM-41分子筛催化糠醛与丙酮羟醛缩合 |
7.1 引言 |
7.2 结果与讨论 |
7.2.1 nFe-MCM-41分子筛结构与性质 |
7.2.2 不同铁含量对nFe-MCM-41分子筛催化活性影响 |
7.2.3 反应时间对20Fe-MCM-41分子筛催化性能影响 |
7.2.4 反应温度对20Fe-MCM-41分子筛催化性能影响 |
7.2.5 20Fe-MCM-41分子筛的循环与再生 |
7.2.6 介孔分子筛与其他分子筛催化活性比较 |
7.3 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 全文结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(8)复合孔结构分子筛催化热解木质纤维素类生物质及其酚类衍生物的性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 序论 |
1.1 生物质能概况 |
1.2 生物质能的转化利用途径 |
1.2.1 气化制取液体燃料 |
1.2.2 水热液化 |
1.2.3 可见光催化转化 |
1.3 生物质快速热解制取生物油及其提质方法 |
1.3.1 催化加氢 |
1.3.2 生物油催化裂解 |
1.4 生物质催化热解与在线提质 |
1.4.1 催化热解 |
1.4.2 在线提质 |
1.4.3 有效氢碳比的影响 |
1.5 分子筛不同调变改性方法在生物质转化中的应用 |
1.6 论文选题 |
1.7 研究内容 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验原料与试剂 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2 实验装置与方法 |
2.2.1 催化热解 |
2.2.2 生物油催化裂解与共裂解 |
2.2.3 催化剂制备与性能测试中使用的其他装置 |
2.3 原料与产物分析方法 |
2.4 催化剂表征方法 |
第三章 不同核壳结构与复合孔分子筛的制备与表征 |
3.1 基于多级孔制备方法的温和条件重沉积方法制备复合孔分子筛 |
3.1.1 介孔分子筛的制备方法 |
3.1.2 不同结构的介孔分子筛的表征结果 |
3.2 氨水水热法制备具有不同颗粒尺寸的复合孔分子筛 |
3.2.1 纳米分子筛的制备 |
3.2.2 介孔结构分子筛的制备 |
3.2.3 核壳结构复合孔分子筛的制备 |
3.2.4 不同颗粒尺寸与介孔结构的分子筛的表征结果 |
3.3 本章小结 |
第四章 多级孔与复合结构分子筛在酶解木质素催化热解中的应用 |
4.1 前言 |
4.2 实验内容 |
4.3 不同介孔结构的催化热解效果 |
4.4 掺混比对于催化热解效果的影响 |
4.5 催化剂的介孔结构对于催化性能的影响分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 复合孔结构的改性与调变方法对于酶解木质素催化热解性能的影响 |
5.1 前言 |
5.2 实验内容 |
5.3 不同刻蚀程度的影响 |
5.4 多级孔与介孔分子筛的物理混合催化剂的性能 |
5.5 不同介孔层孔径的影响 |
5.6 金属负载改性的影响 |
5.7 本章小结 |
第六章 多级孔与复合结构分子筛在不同种类木质素原料以及实际生物质催化热解中的应用 |
6.1 前言 |
6.2 实验内容 |
6.3 不同木质素原料热解效果 |
6.4 碱木素催化热解 |
6.5 酚类低聚物催化热解 |
6.6 实际生物质在简单核壳结构分子筛催化下的热解效果 |
6.7 实际生物质在复合孔结构分子筛催化下的热解效果 |
6.8 本章小结 |
第七章 不同尺寸核壳复合结构分子筛在酚类生物油与乙醇共裂解中的应用 |
7.1 前言 |
7.2 实验内容 |
7.3 不同工况下共裂解随反应时间的失活过程 |
7.4 不同多级孔形貌的催化效果 |
7.5 介孔结构的综合构效参数与催化性能分析 |
7.6 复合孔催化剂的稳定性测试 |
7.7 本章小结 |
第八章 生物质在线提质装置的设计与搭建 |
8.1 前言 |
8.2 整体装置流程 |
8.3 主要工况与设计参数 |
8.4 实际运行状态与适用体系 |
8.4.1 生物质热解验证实验 |
8.4.2 生物质在线提质验证实验 |
8.5 本章小结 |
第九章 全文总结与展望 |
9.1 全文总结 |
9.2 创新点 |
9.3 不足与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
教育经历 |
参与项目 |
攻读博士学位期间主要的研究成果 |
(9)介孔分子筛合成及其吸附脱除柴油中氮化物的工艺条件研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 柴油脱氮研究进展 |
1.2.1 加氢脱氮 |
1.2.2 非加氢脱氮 |
1.3 介孔分子筛MCM-41的研究现状 |
1.3.1 介孔分子筛MCM-41的合成机理 |
1.3.2 介孔分子筛MCM-41的合成方法 |
1.3.3 介孔分子筛MCM-41的改性方法 |
1.3.4 介孔分子筛MCM-41的表征方法 |
1.4 论文的研究意义及主要内容 |
1.4.1 论文的研究意义 |
1.4.2 论文的主要内容 |
2 实验部分 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 介孔分子筛的合成方法 |
2.3.1 介孔分子筛MCM-41的合成方法 |
2.3.2 介孔分子筛Zn-MCM-41的合成方法 |
2.3.3 介孔分子筛Ba-MCM-41的合成方法 |
2.3.4 介孔分子筛Ce-MCM-41的合成方法 |
2.4 表征方法 |
2.4.1 X射线衍射(XRD) |
2.4.2 傅里叶红外光谱(FT-IR) |
2.4.3 低温氮气吸附-脱附 |
2.5 吸附脱氮实验方法 |
2.6 碱性氮含量测定方法 |
3 介孔分子筛的合成及表征 |
3.1 引言 |
3.2 介孔分子筛的合成方法和表征方法 |
3.2.1 介孔分子筛的合成方法 |
3.2.2 介孔分子筛的表征方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
3.3.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析 |
3.3.3 低温氮气吸附-脱附分析 |
3.4 本章小结 |
4 介孔分子筛吸附脱氮 |
4.1 引言 |
4.2 氮化物的测定方法和吸附方法 |
4.2.1 碱性氮含量测定方法 |
4.2.2 吸附脱氮实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 不同介孔分子筛的吸附脱氮性能 |
4.3.2 Me/SiO_2摩尔比对介孔分子筛吸附脱氮性能的影响 |
4.3.3 吸附时间对介孔分子筛吸附脱氮性能的影响 |
4.3.4 吸附温度对介孔分子筛吸附脱氮性能的影响 |
4.4 本章小结 |
5 吸附脱氮分子模拟计算 |
5.1 引言 |
5.2 介孔分子筛模型的相关计算 |
5.2.1 晶体模型的建立及优化 |
5.2.2 团簇模型的建立及优化 |
5.2.3 介孔分子筛团簇模型吸附喹啉模型及其相关计算 |
5.3 结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间参与科研项目与发表学术论文情况 |
致谢 |
(10)锰/铁基氧化物材料的结构调控及吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 吸附过程和机理 |
1.2.1 物理吸附 |
1.2.2 化学吸附 |
1.3 吸附性能评价 |
1.3.1 吸附容量和去除率 |
1.3.2 吸附速率与吸附动力学模型 |
1.3.3 吸附平衡与吸附等温线模型 |
1.3.4 吸附分配和选择系数 |
1.4 吸附性能的影响因素 |
1.4.1 吸附质浓度和吸附剂投加量 |
1.4.2 溶液初始pH |
1.4.3 吸附温度 |
1.4.4 吸附时间 |
1.4.5 竞争吸附污染物 |
1.5 金属氧化物吸附剂 |
1.5.1 铁氧化物吸附剂 |
1.5.2 锰氧化物吸附剂 |
1.6 氧化物吸附剂的改性 |
1.6.1 粒子/孔径尺寸的影响 |
1.6.2 形貌调控 |
1.6.3 表面结构功能化改性 |
1.6.4 载体的影响 |
1.6.5 煅烧温度的影响 |
1.7 吸附剂的脱附和再生 |
1.8 论文的选题意义和研究目标 |
1.8.1 微孔-介孔复合结构氧化物吸附剂的构建及吸附性能研究 |
1.8.2 利用自旋态调控增强氧化铁吸附性能研究 |
1.8.3 超分散非晶态氧化物的构建及吸附性能研究 |
第2章 短微孔水锰矿的合成及其吸附性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 实验材料和试剂 |
2.2.2 短微孔水锰矿纳米颗粒的制备 |
2.2.3 水锰矿纳米棒和纳米片的制备 |
2.2.4 吸附剂的吸附性能评价 |
2.2.5 吸附剂的表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 水锰矿的组成和结构 |
2.3.2 水锰矿的吸附动力学 |
2.3.3 水锰矿的吸附等温线 |
2.3.4 短微孔水锰矿的吸附性能 |
2.4 短微孔水锰矿的通用合成方法 |
2.5 小结 |
第3章 微-介孔氧化铁纳米花的合成及吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 实验材料和试剂 |
3.2.2 微-介孔氧化铁纳米花的制备 |
3.2.3 吸附剂的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 微-介孔氧化铁纳米花的组成与结构 |
3.3.2 微-介孔氧化铁纳米花的形成机理 |
3.3.3 微-介孔氧化铁纳米花的吸附性能 |
3.4 小结 |
第4章 低自旋纳米氧化铁的制备及吸附性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 实验材料和试剂 |
4.2.2 低自旋氧化铁吸附剂的制备 |
4.2.3 吸附剂的表征 |
4.2.4 计算方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 纳米氧化铁吸附剂的制备过程 |
4.3.2 纳米氧化铁的组成与结构 |
4.3.3 纳米氧化铁的自旋态转变 |
4.3.4 低自旋氧化铁的吸附性能 |
4.3.5 低自旋氧化铁的吸附机理 |
4.4 低自旋氧化铁在吸附-催化协同作用中的拓展应用 |
4.4.1 吸附-协同催化促进光降解有机污染物 |
4.4.2 低自旋铁促进析氧反应催化活性 |
4.5 小结 |
第5章 负载型非晶态氧化锰的合成及吸附性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 实验材料和试剂 |
5.2.2 MCM-41负载非晶态氧化锰的制备 |
5.2.3 VXC负载非晶态氧化锰的制备 |
5.2.4 吸附剂的吸附性能评价 |
5.2.5 吸附剂的表征 |
5.3 MCM-41负载非晶态氧化锰吸附剂 |
5.3.1 吸附剂的组成与结构 |
5.3.2 MCM-41负载非晶态氧化锰吸附剂的合成过程 |
5.3.3 MCM-41负载非晶态氧化锰的吸附性能 |
5.4 双亲性炭黑负载非晶态氧化锰吸附剂 |
5.4.1 吸附剂的组成与结构 |
5.4.2 吸附剂对模拟废水中金属离子的吸附 |
5.4.3 吸附剂对燃油中污染物的吸附 |
5.5 小结 |
第6章 原子级分散羟基氧化铁的合成及吸附性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 实验材料和试剂 |
6.2.2 MCM-41负载原子级分散羟基氧化铁的制备 |
6.2.3 吸附剂的吸附性能评价 |
6.2.4 吸附剂表征 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 分子筛负载羟基氧化铁的组成与结构 |
6.3.2 分子筛负载羟基氧化铁的吸附性能 |
6.3.3 选择性吸附机理 |
6.4 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 本工作创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
参加科研和发表论文情况 |
致谢 |
四、Diffusion effects in formation process of mesoporous molecular sieve MCM-41(论文参考文献)
- [1]纳米MCFs组装血红蛋白、卵清白蛋白的研究[D]. 宋超群. 长春理工大学, 2021(02)
- [2]基于脱氧加氢的介微孔复合分子筛催化稻壳热解制备高品质生物油特性研究[D]. 李昭莹. 东南大学, 2020
- [3]钛硅催化剂的制备及催化不饱和脂肪酸甲酯环氧化反应研究[D]. 魏曰. 大连理工大学, 2020(01)
- [4]基于MCM-41介孔分子筛抗氧化活性包装膜的制备及控释行为研究[D]. 孙莉楠. 江南大学, 2020(01)
- [5]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)
- [6]微介复合孔分子筛上CO2/N2吸附和扩散的分子模拟[D]. 周梦雪. 大连理工大学, 2020(02)
- [7]改性分子筛催化生物质平台化合物制取航空煤油中间体[D]. 苏明雪. 中国科学技术大学, 2020
- [8]复合孔结构分子筛催化热解木质纤维素类生物质及其酚类衍生物的性能研究[D]. 王文博. 浙江大学, 2020(07)
- [9]介孔分子筛合成及其吸附脱除柴油中氮化物的工艺条件研究[D]. 李云赫. 辽宁工业大学, 2020(03)
- [10]锰/铁基氧化物材料的结构调控及吸附性能研究[D]. 沈国强. 天津大学, 2020(01)