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金屬離子摻雜的SiO 2 氣凝膠的制備及催化研究

發(fā)布時間:2024-12-22 01:53
  氣凝膠作為一種功能性強、比表面積大、孔隙率高、化學(xué)穩(wěn)定性好的新型多孔材料獲得了人們的關(guān)注,并在醫(yī)學(xué)、絕緣、和催化等多種領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。通常采用超臨界干燥方法制備性能良好的塊狀氣凝膠,但是這種方法也有風(fēng)險:高溫和高壓,所使用溶劑的可燃性,耗時無法實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化。本文采取亞臨界干燥方法,降低了設(shè)備成本,可靠且可重復(fù),可以使生產(chǎn)過程在經(jīng)濟上更加可行,擴大氣凝膠的應(yīng)用范圍。本論文以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體,在亞臨界干燥條件下,采取溶膠-凝膠法制備了Fe3+摻雜Ti O2氣凝膠。結(jié)果顯示,所制備的Ti O2氣凝膠具有大的比表面積,摻雜氣凝膠比表面積為497.20-503.15 m2/g,摻雜后平均孔徑和孔體積變大。Fe3+摻雜后,Ti O2的光響應(yīng)可以從紫外光變?yōu)榭梢姽?Ti O2的光響應(yīng)范圍變大。摻雜后,熒光強度降低,表明激發(fā)電子-空穴的復(fù)合速率減慢。在光催化CO2合成甲醇實驗中,TiO2氣凝膠比P...

【文章頁數(shù)】:57 頁

【學(xué)位級別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
abstract
1.文獻綜述
    1.1 氣凝膠簡介和發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.1 氣凝膠簡介
        1.1.2 氣凝膠發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 氣凝膠的制備方法
        1.2.1 溶膠-凝膠反應(yīng)
        1.2.2 凝膠的老化過程
        1.2.3 凝膠的干燥
    1.3 氣凝膠在催化領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.1 TiO2氣凝膠
        1.3.2 光催化原理
    1.4 其他多孔材料催化劑用于光催化
        1.4.1 活性炭-復(fù)合光催化劑
        1.4.2 無機多孔材料催化劑
        1.4.3 金屬有機框架(MOF)催化劑
    1.5 環(huán)氧化反應(yīng)
        1.5.1 環(huán)氧化物的用途
        1.5.2 含鈦分子篩環(huán)氧化的作用機理
        1.5.3 分子篩
        1.5.4 含Ti無定型SiO2催化劑
    1.6 本課題的選題意義、內(nèi)容和創(chuàng)新點
        1.6.1 選題意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
        1.6.3 本課題的創(chuàng)新點
2.實驗部分
    2.1 實驗所需藥品
    2.2 實驗所需儀器
    2.3 催化劑的表征
        2.3.1 孔結(jié)構(gòu)分析(N2吸附-脫附)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜分析(EDS)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.4 紅外光譜分析(FTIR)
        2.3.5 X射線衍射(XRD)
        2.3.6 紫外-可見漫反射光譜(UV–Vis)
        2.3.7 熒光光譜(PL)
        2.3.8 紫外光電子能譜(UPS)
        2.3.9 X射線光電子能譜(XPS)
3.鐵摻雜TiO2氣凝膠可見光催化CO2合成甲醇
    3.1 鐵摻雜TiO2氣凝膠的制備
        3.1.1 鐵摻雜TiO2氣凝膠的制備
        3.1.2 可光催化CO2合成甲醇
    3.2 催化劑的表征
        3.2.1 N2吸附-脫附
        3.2.2 透射電鏡(TEM)和掃描顯微電鏡(SEM)
        3.2.3 紅外(FT-IR)
        3.2.4 X射線衍射(XRD)
        3.2.5 紫外-可見漫反射光譜(UV–Vis)
        3.2.6 熒光光譜(PL)
    3.3 可見光催化CO2合成甲醇
        3.3.1 可見光催化CO2合成甲醇
        3.3.2 催化劑的能帶結(jié)構(gòu)分析
    3.4 小結(jié)
4.鈦摻雜SiO2氣凝膠催化環(huán)辛烯環(huán)氧化
    4.1 鈦摻雜SiO2氣凝膠的制備
        4.1.1 鈦摻雜SiO2氣凝膠的制備
        4.1.2 環(huán)辛烯的環(huán)氧化反應(yīng)
    4.2 催化劑的表征
        4.2.1 N2吸附-脫附
        4.2.2 透射電鏡(TEM)和掃描顯微電鏡(SEM)
        4.2.3 X射線衍射(XRD)
        4.2.4 紅外(FT-IR)
        4.2.5 紫外-可見漫反射光譜(UV–Vis)
        4.2.6 X射線光電子能譜(XPS)
    4.3 環(huán)辛烯的環(huán)氧化反應(yīng)
    4.4 小結(jié)
5.結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號:4019252

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