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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
生物柴油固體酸催化劑三維有序大孔SO42-TiO
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
生物柴油固體酸催化劑三維有序大孔SO42-TiO
詳細(xì)介紹：
生物柴油固體酸催化劑三維有序大孔SO42-TiO

作品專(zhuān)業(yè)信息

撰寫(xiě)目的和基本思路

為獲得催化效果更高的用于生物柴油制備的SO42-/TiO2固體酸，采用膠粒晶體模板法將固體催化劑制備成三維有序大孔材料，考察制備過(guò)程中的影響因素，并對(duì)所制得的大孔材料結(jié)構(gòu)、形貌進(jìn)行測(cè)試表征。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

將固體催化劑制備成三維有序大孔材料，可以進(jìn)一步提高催化效率。此外，將SO42-/TiO2固體酸催化劑制備成三維有序大孔材料的研究尚未見(jiàn)到。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

將固體催化劑制備成三維有序大孔材料，可以進(jìn)一步提高催化效率。此外，將SO42-/ZrO2固體酸催化劑制備成三維有序大孔材料的研究尚未見(jiàn)到。

學(xué)術(shù)論文摘要

三維有序大孔材料是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)十分新穎的研究課題。它在物理、化學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)有著十分誘人的廣泛前景，特別是在催化劑領(lǐng)域，這種材料由于孔徑大, 反應(yīng)物容易到達(dá)活性中心,可以提高催化轉(zhuǎn)化效率, 而且孔徑分布均勻,對(duì)大分子或生物分子催化轉(zhuǎn)化過(guò)程, 有可能實(shí)現(xiàn)高效催化轉(zhuǎn)化。 本實(shí)驗(yàn)采用膠晶模板法來(lái)制備三維有序大孔SO42-/TiO2材料，將聚苯乙烯（PS）通過(guò)蒸發(fā)自組裝法制得模板，用納米晶粒的燒結(jié)法填充SO42-/TiO2的前驅(qū)體并去除模板。采用自動(dòng)物理吸附儀測(cè)定和計(jì)算所制得的大孔材料的比表面積（BET）及孔徑分布，利用掃描電子顯微鏡（SEM）和熱重分析儀對(duì)大孔材料的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試表征。

獲獎(jiǎng)情況

2009年在2nd International Conference on Smart Materials and Nanotechnology inEngineering威海召開(kāi)的會(huì)議上發(fā)表了Preparation of Nano-TiO2Powder by Polyacrylamide Gel Method，并且該文章被EI收錄。

鑒定結(jié)果

EI:20095212573192

參考文獻(xiàn)

1. C. K. Jung, I. S. Bae, Y. H. Song, et al, “Plasma surface modification of TiO2 photocatalysts for improvement of catalytic efficiency,” Surf. Coat. Technol. 200(5-6), 1320-1324,(2005).

同類(lèi)課題研究水平概述

生物柴油是由可再生的油脂原料制得的長(zhǎng)鏈脂肪酸甲酯。傳統(tǒng)工藝普遍采用液體強(qiáng)堿強(qiáng)酸作為催化劑，問(wèn)題較多，急需尋求高效環(huán)保的新型催化劑。酸催化酯交換法—酸催化酯交換過(guò)程一般使用布朗斯特酸進(jìn)行催化。酸催化劑中濃H2SO4常用的酯交換催化劑，但其腐蝕設(shè)備，不易回收，易產(chǎn)生三廢。而固體酸作為一種新型環(huán)境友好催化劑，是近20年來(lái)研究十分活躍的領(lǐng)域，有關(guān)的研究文章越來(lái)越多。如曾健青等[1]研究了制備條件對(duì)SO42-／ZrO2固體超強(qiáng)酸的比表面、孔結(jié)構(gòu)的影響；曹宏遠(yuǎn)等[2]采用新型固體酸Zr(SO4)24H2O催化大豆油與甲醇的酯交換反應(yīng)，制得的生物柴油與中國(guó)0#柴油的主要性能指標(biāo)接近。李淑敏等[3]以固體超強(qiáng)酸Zr(SO4)2／TiO2為催化劑，催化工業(yè)用棕櫚油與甲醇合成了生物柴油，轉(zhuǎn)化率可達(dá)89.3％?？傊?，目前固體酸催化劑用于酯化反應(yīng)時(shí)催化性能稍低，提高方法主要是提高其比表面積和酸強(qiáng)度。三維有序大孔材料材料作為催化劑或載體在結(jié)構(gòu)上有以下特點(diǎn):極大的比表面積,散熱性能優(yōu)良; 孔徑較大且均一, 排列成三維有序狀態(tài), 反應(yīng)物易到達(dá)活性中心;大孔與大孔之間通過(guò)孔窗連接,構(gòu)成開(kāi)放的三維大孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這些都有利于物質(zhì)在三維有序大孔材料材料內(nèi)部的接觸、擴(kuò)散與傳遞。希望通過(guò)制備三維有序大孔固體酸材料，可以有效提高固體酸催化劑的催化性能。 鄔泉周等[4]通過(guò)銀鏡反應(yīng)的形式將銀負(fù)載到3DOM SiO2,發(fā)現(xiàn)在適宜的條件下,銀納米粒子高度分散在載體上。Stein等[5]用3DOMα-Al2O3為載體負(fù)載金屬銀為催化劑催化乙烯環(huán)氧化反應(yīng),產(chǎn)率有顯著的提高,選擇性及轉(zhuǎn)化率也有明顯改善。本實(shí)驗(yàn)采用膠晶模板法來(lái)制備三維有序大孔SO42-/TiO2固體酸催化劑，將聚苯乙烯（PS）通過(guò)蒸發(fā)自組裝法制得模板，用納米晶粒的燒結(jié)法填充SO42-/TiO2的前驅(qū)體并去除模板。采用自動(dòng)物理吸附儀測(cè)算大孔材料的比表面積（BET）及孔徑分布，用掃描電子顯微鏡（SEM）和熱重分析儀對(duì)材料的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征?？疾熘苽溥^(guò)程中的影響因素，尋求最佳的制備工藝。
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