一、新型层状表面相锆基固体酸催化酯化反应研究（论文文献综述）
付贤玲[1]（2021）在《有机膦酸锆的合成及其阻燃增韧环氧树脂复合材料的性能与机理研究》文中进行了进一步梳理环氧树脂（EP）因为其本身具有良好的机械强度、电绝缘性、化学稳定性、耐腐蚀性和优异的粘接性能,使得其被广泛应用在国民生活的各个领域,尤其是在工程建筑、电子电气、涂料、医疗和航天等领域。然而,与一般聚合物材料一样,由C、H、O组成的EP极易燃烧,容易造成火灾,伴随着大量的烟气和有毒气体的释放,易使人窒息而亡,给救援人员带来极大的困难。而且EP固化后的交联密度很高,导致EP具有很高的刚性,脆性大,容易脆断。EP的易燃性和脆性限制了其应用范围。针对上面提出的EP具有易燃性和脆性的问题,本论文采用具有优异的热稳定性和酸催化成炭能力的有机膦酸锆来作为EP的阻燃抑烟剂和增强增韧剂。有机膦酸锆纳米粒子上有来源于P-OH和Zr4+的弱Bronsted酸位点和强Lewis酸位点,具有酸催化作用,能够促进EP的成炭反应,形成的致密炭层可以作为物理屏障,能够隔断热质交换,对EP具有阻燃和抑烟的作用。有机膦酸锆与EP具有良好的界面相容性,能够均匀地分散在EP基体中,对EP具有增强增韧效果。通过分子设计合成不同的有机膦酸锆,结果表明这些有机膦酸锆对EP具有很好的阻燃抑烟和增韧效果。以下是本论文的主要研究内容:1.以一种单膦酸苯基膦酸为原料制得了层状化合物苯膦酸锆（ZrPP）。XRD测试结果表明,ZrPP的层间距为1.474 nm,比α-ZrP的0.743 nm增大了 0.731 nm。这是因为ZrPP的片层上键接了很多苯基基团,比α-ZrP上的羟基基团体积大,撑大了磷酸锆片与片之间的空间位置。通过SEM和TEM来观察ZrPP的片层结构特征,ZrPP呈现与α-ZrP相似的片状结构,片层尺寸基本在1 μm以内,片层尺寸大小相对较分散。TGA结果表明ZrPP在高温下具有很好的热稳定性,热解质量损失主要是其中的有机部分苯基。纯EP燃烧产生大量的烟气和热量,与纯EP相比,3wt%ZrPP-EP复合材料的PHRR、THR、TSR和COPR分别降低了 7.6%、11.2%、17.5%和16.7%。可知ZrPP对EP具有一定的阻燃抑烟效果。纯EP的拉伸强度为35.10 MPa,断裂伸长率为3.31%。与纯EP相比,2wt%ZrPP-EP复合材料的拉伸强度提升到49.49 MPa,增加了 41.0%;断裂伸长率为4.96%,增加了 49.8%。随着ZrPP添加量的增加,ZrPP-EP复合材料的拉伸强度和断裂伸长率逐渐增加,表明ZrPP对EP具有增强和增韧双重效果。冲击强度测试结果进一步证实了 ZrPP对EP的增韧作用。2.通过曼尼希反应制得一种双膦酸N,N-双（膦酸甲基）甘氨酸（GDMP）,与氯氧化锆络合生成层状N,N-双（膦酸甲基）甘氨酸膦酸锆（ZrGDMP）。与纯EP相比,3wt%ZrGDMP-EP的拉伸强度提升到57.65 MPa,增加了 73.2%;断裂伸长率为5.67%,增加了 56.6%。3wt%ZrGDMP-EP的冲击强度达到24.8 kJ/m2,与纯EP相比,增加了 55%。由此可知ZrGDMP对EP同时具有增强增韧作用。与第二章制备的ZrPP相比,ZrGDMP对环氧树脂具有更好的阻燃抑烟效果,可能是因为GDMP的双膦酸结构使得ZrGDMP具有更高的阻燃效率,两种膦酸锆的元素组成也证明了这一点（ZrPP的含P量10.49%,ZrGDMP的含N量6.93%,含P量14.21%）,ZrGDMP具有更高的P含量和P-N协效阻燃作用,降低复合材料的火灾危险性。3.采用一种三膦酸氨基三亚甲基膦酸（ATMP）制备了氨基三亚甲基膦酸锆（ZrATMP）,呈棒状结构。与纯EP相比,添加3wt%ZrATMP的EP复合材料的 PHRR、THR、TSR、COPR分别降低了 30.4%、39.2%、23.1%和 47.3%。拉伸测试表明ZrATMP能够显着增大EP的拉伸强度和断裂伸长率。与纯EP相比,3wt%ZrATMP-EP的拉伸强度提升到68.03 MPa,增加了 110.7%;断裂伸长率为5.55%,增加了 66.2%。ZrATMP对环氧树脂复合材料优异的增强和增韧作用得益于ZrATMP分子上的氨基和亚甲基基团,能够有效提高其与EP基体的界面相容性,使得ZrATMP分子能够更好地分散在EP基体中。当EP复合材料受到外力时,良好分散的ZrATMP分子会产生应力集中效应,吸收能量,降低内应力,阻碍裂纹扩展,起到增韧效果。4.基于无机-有机杂化技术通过生物质腰果酚合成了一种新型的有机膦酸锆（CZrP）。CZrP的层间距增大至d=4.12 nm,这是因为腰果酚的长侧链插入CZrP片层中导致层间距增大。从EP/ZrP-6%和EP/CZrP-6%的TEM图片可以看出,ZrP纳米片在EP基体中明显团聚,而CZrP纳米片可以很好地分散在EP基体中,说明相较于无机ZrP纳米片,CZrP纳米片与EP基体间具有更好的界面相容性。EP/CZrP-6%的PHRR与纯EP相比降低了约42%。而将相同添加量的ZrP添加到EP中,PHRR只降低了 16%。EP/CZrP-6%的THR值与纯EP相比,降低了 21%。与纯EP和EP/ZrP复合材料相比,所有EP/CZrP复合材料TSP值均降低。P/CZrP复合材料的COPR逐渐降低,远低于纯EP和EP/ZrP复合材料的COPR。与纯EP和EP/ZrP复合材料相比,所有EP/CZrP复合材料均具有较低的FIGRA值。FIGRA值从纯EP的13.5 kW/（m2·s）大幅降低到EP/CZrP-6%的 7.2 kW/（m2·s）,与纯 EP 相比,FIGRA 降低了 47%,这意味着CZrP明显降低了 EP的火灾危险性。EP/CZrP复合材料拉伸强度的提高归因于良好分散的二维CZrP纳米片的增强作用,而断裂伸长率的提高则归因于CZrP上腰果酚的长烷基链产生的良好增韧作用。5.为了解决无机ZrP纳米粒子容易在EP基体中团聚的问题,首先通过甲胺预插层α-ZrP纳米片,然后再与有机改性剂KH550水解反应,在纳米片上接枝上氨丙基组分,产物命名为OZrP。FTIR测试表明甲胺小分子成功插层进入ZrP层间,KH550成功接枝到ZrP片层上。为了进一步提升EP复合材料的UL-94燃烧测试性能,采用OZrP与膨胀型阻燃体系IFR（聚磷酸铵/季戊四醇）复配使用,OZrP/IFR复配体系显着降低了 EP复合材料的热量、烟气和CO有毒气体的释放。纯EP的LOI值只有25%,添加20wt%IFR和3wt%OZrP的EP复合材料的LOI值提高到45%,达到UL-94测试V-0等级。与EP相比,添加20wt%IFR 和 3wt%OZrP 的 EP 复合材料的 PHRR、THR、TSR、COPR 分别降低了 79.1%、58.3%、62.8%和80.9%。这主要是因为OZrP具有酸催化成炭作用,能够催化EP成炭,IFR体系能够在EP材料的表面迅速形成保护性炭层,抑制热质交换。与无机ZrP相比,添加OZrP的EP复合材料具有更高的冲击强度,这得益于OZrP上接枝的有机分子和大的层间距,使得OZrP能够更好地分散在EP基体中。
宁一麟[2]（2021）在《固体催化剂的优化制备及催化餐饮废油合成生物柴油的性能研究》文中研究指明原料油高成本是我国生物柴油产业化发展的主要瓶颈。以餐饮废油脂（waste cooking oils,WCOs）为原料油同时满足原料供给和环保需求,符合我国国情及战略发展。当前工业生产多采用均相碱催化酯交换法,反应迅速,但催化剂不可重复利用,且严重腐蚀设备、产物提纯产生大量废水,同时WCOs中高含量游离脂肪酸严重毒害碱催化剂。采用固体法催化WCOs制备生物柴油主要有两条反应路径:一步法,即固体酸催化法;两步法,即先以固体酸催化WCOs酯化使游离脂肪酸降至1 wt.%以下,再以固体碱催化酯交换获取生物柴油。其中,碳基固体酸因原料来源广、催化活性高、环境友好而广受关注,以竹子为原料制备碳基固体酸,可实现竹材高值化利用,但目前相关报道不多。常见固体碱主要为负载型及复合金属氧化物。白云石主要成分为CaMg（CO3）2,高温煅烧生成的CaO-MgO复合金属氧化物已被证实具有优异的催化酯交换活性。本文提出竹炭基固体酸-改性白云石固体碱两步法非均相催化WCOs合成生物柴油的研究思路,从催化剂的制备、表征、催化酯化及酯交换性能、催化机理等方面出发,辅以单因素、响应曲面法（Response Surface Methodology,RSM）、人工神经网络（Artificial Neural Network,ANN）等数据分析手段,系统地对非均相催化WCOs合成生物柴油的生产路线加以优化,主要包含如下四方面内容。（1）研究了不同制备方式对竹炭基固体酸催化酯化活性的影响。以油酸与甲醇的酯化为探针,通过XRD、FTIR、SEM、EA、N2吸附脱附、XPS、Hammett酸强度、酸密度测定等表征,发现采用不完全碳化-液相磺化法制备的固体酸呈较低石墨化程度的无定型碳结构,表面磺酸密度为1.80 mmol/g,而采用磷酸活化-磷钨酸浸渍负载制备的固体酸石墨化程度较高,表面酸密度为2.02 mmol/g。采用单因素法优化竹炭基固体酸催化酯化的反应工况,结果表明若催化酯化达到相同的转化率,前者所需反应条件更为温和。催化剂制备及酯化的进行均可通过加载外场来促进,微波叠加机械搅拌的组合外场不仅可显着缩短催化剂制备周期,也可强化固体酸催化的酯化反应。竹炭基固体酸可在较温和的工况下催化餐饮废油降酸,也可一步催化WCOs的同步酯化酯交换。竹炭基固体酸使用过程中,活性位不可避免地流失,这也是其催化活性降低的主要原因。（2）以NaAlO2为活性组分,通过浸渍法负载不同载体,借助XRD、Hammett指示剂、N2吸附脱附等表征手段,探讨不同载体种类、浸渍方法对NaAlO2调控负载型固体碱催化酯交换的作用规律,并结合RSM中CCD（Central Composite Design）、BBD（Box-Behnken Design）模型对酯交换参数进行优化。相比于MCM-41、SiO2、γ-Al2O3等常见惰性载体,埃洛石独特的中空纳米管状结构使负载NaAlO2所得催化剂具有更佳的催化活性及稳定性,超声浸渍同样有助于实现更均匀稳定的活性位负载。对于活性载体白云石,煅烧-水合浸渍-再煅烧过程可改善催化剂微观结构,提高催化活性,并有效抑制活性Ca2+浸出,显着提高催化剂稳定性,增加工业应用可行性。（3）研究了热解、水合、碱土金属氧化锶SrO改性对白云石催化酯交换活性的影响规律。借助XRD、N2吸附脱附、CO2-TPD等表征明确了白云石高温热解生成CaO-MgO复合金属氧化物的反应路径,发现煅烧温度显着影响白云石催化酯交换性能。水合过程可有效丰富白云石微观孔隙结构、增加表面碱密度及碱强度,从而提升催化活性。对比不同制备方法得到的SrO改性白云石催化剂,发现改进浸渍法对催化剂活性和稳定性的提升尤为显着。该方法制备过程中,有片层状氢氧化物生成,Sr被包裹其间,与CaO发生较强的相互作用,实现二者彼此间的有效固定。通过遗传算法（Genetic Algorithm,GA）优化ANN,建立三层反向传播前馈网络模型对酯交换过程进行训练和预测,结果表明在催化剂添加量4.8%、醇油摩尔比8.2、反应温度65.4℃时,预测及实际产物收率分别为99.15%、99.09%,模型精确度高。（4）通过改进浸渍法制备ZnO/白云石复合催化剂,结合XRD、N2吸附脱附、NH3-TPD、CO2-TPD等表征手段,辅以密度泛函理论,研究了 Zn改性白云石一步法催化WCOs同步酯化-酯交换制备生物柴油的可行性。基于人工神经网络对催化反应工况加以优化,当Zn/Ca摩尔比为1时,酸性协同碱性位点催化WCOs的同步酯化-酯交换实现最高98.92%的生物柴油收率。采用分子模拟研究Zn掺杂CaO前后的结构演变,计算乙酸、甲醇在催化剂表面的最佳吸附位点和吸附能大小。Zn的掺杂可提高催化剂稳定性,而在反应体系中,甲醇倾向于吸附在Ca位点,在Zn位点活化效果较差,解离出的甲氧基攻击性较弱,相反地,乙酸更易吸附在Zn位点,C=O双键得到活化。所得结论以实验结果相互佐证。
黄丽丽[3]（2021）在《功能性中空介孔碳纳米球的合成及酸催化、电化学性能》文中研究说明中空介孔碳材料的结构结合了2D材料的优势和3D网络体系结构的刚健稳定性。此外,还具有高比表、高度可及且短路径传输的壳层表面。这些独特结构特征结合碳材料的机械、热稳定性、化学惰性、导电性及价格低廉等特性使得中空介孔碳材料成为可通过合理设计、修饰来获得高效模型功能材料的绝佳候选者。其中,酸催化和能量存储及转化是极具吸引力的主题。然而,在电极和催化材料的设计和制备以获得高性能材料中仍然存在许多挑战。本论文首先基于St?ber法,以原位产生的二氧化硅初级颗粒用作可同时创建空心和介孔结构的模板。同时,通过简单地调节原料或溶剂比例可以有效改变二氧化硅初级颗粒的粒径变化,从而实现对中空介孔碳球的孔径调控,获得具有不同介孔尺寸且尺寸范围较宽（5–19 nm）的中空介孔碳球（HMCS-n,其中n是孔径,nm）。以此作为碳载体分别对其进行磺化、氢氧化镍化学沉积功能化,并研究了与酯化性能、电化学性能的构效关系。磺化碳采用对氨基苯磺酸重氮盐为磺化剂对合成的中空介孔碳球（HMCS-n）进行磺化功能化。用于具有不同链长的脂肪酸与甲醇的酯化反应,发现随着孔径的增加,HMCS-4-S、HMCS-8-S、HMCS-12-S和HMCS-17-S固体酸催化剂对应的C5、C8和C12的初始TOF值普遍增加,这归因于反应物/产物通过具有较大介孔的固体酸催化剂的扩散能力增强。有趣的是,酯化活性增强对于链较长的FAs更为显着。HMCS-17-S具有与HMCS-12-S接近的催化活性,归因于其孔的无规排布。可见,增加中空材料介孔尺寸及排布规整性,再结合适用于反应体系的材料表面亲和性,是增强传质的有效途径以获得高催化活性的磺化碳固体酸,尤其是对于大分子的催化。电极材料是通过简单的化学沉积过程对优化后的具有最佳电化学性能的HMCS-7进行表面包覆功能化。一系列表征证实纳米片状的Ni（OH）2成功包覆在HMCS-7表面,但是复合材料的比电容及倍率性能并未因为活性物质氢氧化镍的引入而得到提升。经过电镜、BET、EIS分析是沉积过程中氢氧化镍的严重聚集导致电极导电性变差以及比表、孔体积下降使得离子传输速率受到阻碍造成的。表明引入电活性物质的形态对电容性能的进一步增强是至关重要的。
李晓宁[4]（2021）在《锆基催化剂的制备及其在糠醛制备γ-戊内酯反应中的应用》文中进行了进一步梳理随着环境的恶化以及化石能源的枯竭,利用丰富并可再生的生物质能源生产液体燃料和增值化学品的技术已经成为绿色化学领域的重要研究内容。由生物质衍生的平台化合物,例如糠醇（FA）、乙酰丙酸乙酯（EL）、γ-戊内酯（GVL）具有极大的发展潜力。其中,FA可以应用于树脂、农药、聚合物中间体和精细化学品,EL可以用作调味剂、香料、除草剂以及医药中间体,GVL可以用作绿色溶剂和燃料添加剂等。为了高效制备FA、EL和GVL,设计高效且稳定的催化剂是非常重要的。为此,本论文主要设计了三种不同的锆基催化剂分别用于糠醛（FF）转移氢化为FA,FA醇解生成EL以及EL通过加氢酯化生成GVL的反应中。具体研究内容如下:（1）采用共沉淀法合成了不同比例的间苯二甲酸-5-磺酸锆催化剂（Zr-SA-x）用于FF催化转移氢化（CTH）制备FA的反应并对催化剂进行了表征。随后,对反应温度和时间、催化剂用量、氢供体以及催化剂的种类进行了探究。结果表明,在120 oC,2 h,5 m L异丙醇,1 mmol FF,0.10 g Zr-SA-3的条件下,获得了98.39%的FF转化率和95.35%的FA产率。随后对Zr-SA-3的非均相性和可循环使用性进行了探究,发现Zr-SA-3具有良好的非均相性,循环使用五次后,没有明显的活性损失。最后,分析了Zr-SA-3高活性的原因,并结合中毒实验提出可能的反应机理。（2）通过简单的共沉淀法合成了十二烷基苯磺酸锆（Zr-DBS）和十二烷基硫酸锆（Zr-DS）催化剂,随后对Zr-DBS和Zr-DS进行了一系列的表征并探究了其结构性能特征。将Zr-DBS和Zr-DS分别用于FA醇解反应生成EL的反应中,发现Zr-DBS具有更高的活性。通过优化反应参数得到:在最佳条件下（150 oC、2 h、10 m L乙醇、1 mmol FA,0.20 g Zr-DBS）进行反应,可以得到了98.83%的FA转化率和95.27%的EL产率。随后,使用Zr-DBS催化其他醇与FA的反应制备相应的乙酰丙酸烷基酯时,发现其仍然具有较高的催化活性。同时,浸出实验表明催化剂是一种非均相催化剂,循环实验表明Zr-DBS循环使用四次后,没有明显的活性损失。随后,分析了Zr-DBS活性高的原因。最后,在先前报道的基础上,推论出一种可能的催化反应机理。（3）采用共沉淀法合成了具有不同比例的没食子酸锆催化剂（Zr-GA-x）用于EL催化转移加氢酯化制备GVL的反应并对催化剂进行了表征。随后,对催化剂的种类和用量、进行实验的反应温度和时间进行了优化,在最佳条件下（160 oC,8 h,5 m L异丙醇,1 mmol EL作为底物,0.20 g Zr-GA-2）进行反应,获得了98.58%的EL转化率和94.23%的GVL产率。Zr-GA-2的浸出实验和循环实验表明,Zr-GA-2具有良好的非均相性,循环使用六次后没有明显的活性损失。随后,分别将乙酰丙酸、乙酰丙酸甲酯和乙酰丙酸丁酯作为底物,发现Zr-GA-2仍具有良好的催化活性。最后,对Zr-GA-2高活性的原因进行探究,并结合中毒实验提出可能的反应机理。
聂志欣[5]（2021）在《固体酸催化剂的制备及其催化油酸甲酯化合成生物柴油的研究》文中研究表明生物柴油作为一种绿色环保、可再生的新型能源,是代替石化柴油最具潜力的能源之一。近些年来,固体酸催化剂由于具有易分离、催化活性高、稳定性好和可重复使用等优势,成为酯化催化法合成生物柴油的研究热点之一。本文在分析和总结国内外生物柴油制备及固体酸催化剂合成的研究基础上,设计并制备了四种不同的固体酸催化剂,将其应用于催化油酸和甲醇的酯化反应以制备生物柴油,与此同时,对四种催化剂的微观结构、稳定性和催化活性进行了相关研究。首先,以甘油为原料,经原位碳化、磺化法制备了一系列甘油衍生的磺酸基碳基固体酸催化剂SCG-（x）-（y）（其中x代表温度（°C）,y代表磺化时间（h））。结果表明催化剂表面酸量随催化剂制备过程中磺化温度的提高和磺化时间的增加而增加,结合能量消耗和催化剂热稳定性等因素,筛选出最佳催化剂为SCG-（180）-（10）。在醇酸摩尔比12:1,反应温度80°C,催化剂用量5 wt.%的条件下,该催化剂可以使油酸转化率达到98.40%,并且该催化剂表现出优异的稳定性,重复使用7次后仍能达到83%的油酸转化率。其次,以绿色环保的磷钨酸为酸活性中心,采用共沉淀法法制备了不同磷钨酸负载量的x HPW/Fe-Z磁性固体酸催化剂。通过单因素法探索出油酸与甲醇的最佳酯化反应条件为:醇酸摩尔比12:1,催化剂用量3 wt.%,反应温度80°C,反应时间4 h,最高可获得98.1%的油酸转化率。该催化剂具有强磁性,有效解决了其与反应体系难分离的问题。30HPW/Fe-Z催化剂在重复使用5次后,仍有81%的油酸转化率,在本组催化剂中展现出最少的活性损失。此外,对使用后的催化剂进行失活分析,结果表明催化剂孔结构中有机物的残留是催化剂活性损失的一大原因,这为未来催化剂的孔道设计提供了借鉴。再次,为了改善催化剂的重复使用性、提高其比表面积,采用共沉淀法和改进后的搅拌浸渍法制备了HPW/Fe3O4@Si O2催化剂。TEM表征显示催化剂具有核-壳结构,其中的核为纳米Fe3O4,它使催化剂具有强磁性,有助于催化剂在外部磁铁作用下实现快速回收和再利用;壳层为Si O2,它既能够保护内部的Fe3O4不受酸性环境侵蚀,又为催化剂提供了介孔结构和较大的比表面积。结果表明改进后的搅拌浸渍法使得活性中心负载牢固度更高,相比于上一章中利用传统浸渍法制备的催化剂,催化剂稳定性得到了有效改善。在催化油酸和甲醇制备生物柴油的酯化反应中,可达到98.3%的油酸转化率,重复使用5次后,油酸转化率还可以保持在85%。最后,考虑到多级孔结构材料比单一孔径材料具有更多优势,通过St（?）ber法合成实心Si O2球,再利用阳离子表面活性剂对其进行选择性一步刻蚀,制备了中空介孔二氧化硅纳米球（HMSN）,通过改进后的浸渍法引入磷钨酸作为活性中心,制备出具有多级孔结构的纳米固体酸催化剂HPW/HMSN。对催化剂的结构和性能进行研究发现,催化剂的中空结构及壳层较短的孔道结构有利于反应物和产物的传输,催化剂本身的蠕虫状介孔结构,使磷钨酸在孔道中高度分散,避免团聚。BET表征结果显示催化剂比表面积高达481 m2/g,同时催化剂还具有较高的酸密度。将其应用于油酸和甲醇的酯化反应中,可以使油酸的转化率高达98.7%,对催化剂进行稳定性测试发现其具有良好的重复使用性能。
万菲菲[6]（2021）在《金属-磷酸氨基甲酸葡萄糖杂化材料的制备与催化性能研究》文中指出生物质是一种丰富的可再生资源,它的合理开发与有效利用是实现可持续发展理念的重要途径。金属-有机杂化（MOH）催化剂因其具有较高催化活性和稳定性而被广泛用于各类化学反应中,但目前报道构建MOH催化剂的有机配体成本较高、不易获得。本文以解决这些缺陷为目标,使用廉价的纤维素降解产物葡萄糖和金属锆、铝或铁的氯化物为主要原料,开展金属-磷酸氨基甲酸葡萄糖系列MOH材料的合成、表征及催化乙酰丙酸转化为γ-戊内酯、糠醇转化为乙酰丙酸酯、苯酚羟基化的研究。论文的主要内容如下:1、葡萄糖经磷酸和尿素在135 ℃下处理可以转化为磷酸和氨基甲酸功能化的配体（简称GluPC）;在水热条件下,GluPC能与Zr Cl4反应形成新型锆基MOH催化剂（GluPC-Zr）。FT-IR、吡啶吸附FT-IR、XRD、BET、TGA、XPS、ICP和TEM表征和测定结果表明,优化条件下制备的GluPC-Zr不仅具有丰富而稳定的介-大狭缝孔结构（平均孔径为10.9 nm）和高比表面积(SBET,224 m2·g-1),而且具有增强的L酸-碱性,在乙酰丙酸（LA）及其酯与异丙醇等的Meerwein-Ponndorf-Verley型催化转移加氢（CTH）反应中表现出优异的催化活性。尤其是其强B酸催化LA预先酯化作用,即使在高LA浓度下（1.87 M）,仅用催化量（0.05 g）的GluPC-Zr就能达到几乎100%的LA转化率和98%的γ-戊内酯（γ-GVL）选择性,其催化效率(TOF,8.2 mmolγ-GVL·g-1 catalyst·h-1)远远高于文献报道的其它锆基催化剂（TOF,0.2-2.4）。而且,GluPC-Zr在LA及其酯的CTH反应中表现出优良的可重复使用性能。通过简单的两步转化,GluPC-Zr易于大规模、低成本地制备,具有以生物质衍生的LA为原料大规模合成γ-GVL的应用前景。2、为了能够让LA及其酯的上游产品糠醇（FAL）一锅法转化到γ-GVL。开展了以廉价的葡萄糖和Al Cl3·6H2O为主要原料,通过简单的两步转化,制备新型铝基MOH催化剂（GluPC-Al）的研究。一系列的表征和测定结果表明,优化条件下制备的GluPC-Al在FAL醇解反应中表现出优异的催化性能,在最优反应条件下,能获得100%的FAL转化率和97%的乙酰丙酸异丙酯（IPL）收率。并且将性能最优的GluPC-Al和GluPC-Zr物理混合分别作为醇解和CTH催化剂,在它们的最优反应条件下,能实现FAL与异丙醇一锅法转化反应,获得89%的γ-GVL收率。3、为了开发更多高活性催化剂,开展GluPC水溶液与Fe3+配位,制备新型铁基MOH催化剂（GluPC-Fe）的研究。一系列的表征和测定结果表明,优化条件下制备的GluPC-Fe具有丰富的介-大狭缝孔通道并对苯酚羟基化反应表现出良好的催化性能。并且经过管式炉高温热处理后的材料对苯酚羟基化反应催化活性更好,材料稳定性更好,可重复使用性能更优,更重要的是催化过程中使用的催化剂用量是特别少的（8 mg）。在最优反应条件下,能获得48.4%苯酚转化率和高达96.7%苯二酚选择性。此外,催化剂GluPC-Fe-1.5-400在重复使用五次后仍具有良好的催化活性。
刘赛赛[7]（2021）在《稳定性硫酸化金属氧化物固体酸制备、表征及催化性能研究》文中进行了进一步梳理固体酸催化剂是一种绿色环保的催化剂,因其独特的优势,未来有望代替传统液体酸在工业上的应用。但固体酸催化剂稳定性较差,很容易失活。SO42-/MxOy是一类比较常见的固体酸,其来源广、制备简单,但存在活性组分易流失、比表面积小等不足。本论文以乙酸和乙醇的酯化作为探针反应评价新型稳定性固体酸SO42-/MxOy的催化性能,考察不同金属氧化物载体、不同活性组分前驱体及其他固体酸制备条件对其催化活性的影响;探究了硅烷改性、氧化镧改性对SO42-/MxOy能的影响;最后考察SO42-/MxOy在其他缩合反应中的性能。主要结论如下:首先,以Al2O3、ZrO2等九种金属氧化物作为单一氧化物载体和混合氧化物载体制备固体酸,实验筛选得到催化效果较好的是Cr2O3-Fe2O3混合金属氧化物载体,较优的活性组分前驱体是S2O82-,得到的固体酸为S2-CrFe。对部分固体酸进行XRD、N2吸附-脱附等温线、FTIR、NH3-TPD等表征分析,结果表明两种金属氧化物混合对其晶相结构没有影响,对比表面积和酸性有影响。对制备固体酸的条件进行优化,得到的结果是:Cr2O3与Fe2O3的质量比为1:1,过硫酸铵浸渍液浓度为1 mol/L,固体酸焙烧温度为550℃,在此条件下得到的S2-CrFe,其催化酯化反应的产物收率为91.2%。考察S2-CrFe的稳定性,发现在经过四次循环使用后,其催化活性下降较严重。其次,分别用硅烷和稀土元素镧对S2-CrFe进行改性。实验中将S2-CrFe分别浸渍在不同体积分数的TMCS环己烷溶液中,结果表明,15 V%的TMCS改性有较好的催化活性和稳定性;在S2-CrFe中分别掺杂不同质量分数的氧化镧,结果表明,3wt%的氧化镧改性有较好的催化活性和稳定性。XRD结果表明,硅烷或氧化镧的改性对S2-CrFe的结构没有影响;FTIR和NH3-TPD结果显示,La能增强固体酸的酸性;CA结果显示,硅烷和La均能增大S2-CrFe表面与纯水的接触角,即增强疏水性,但La的改性效果不如硅烷。经过四次重复使用后,S2-CrFe-Si-15、S2-CrFe-La-3依然有较好的催化性能,乙酸乙酯收率高于60%。最后,将S2-CrFe、S2-CrFe-Si-15、S2-CrFe-La-3应用到其他缩合反应中。采用正交设计法对合成乙酸丁酯的反应条件进行优化,在优化的条件下,使用S2-CrFe,产物乙酸丁酯的收率为78.8%;稳定性实验结果表明,在该反应中,新型固体酸表现出的稳定性相对较好。采用单因素法对合成缩酮的反应条件进行优化,在优化的条件下,使用S2-CrFe,产物EMD的收率为60.2%;经过四次重复使用,S2-CrFe性能有所下降,而S2-CrFe-Si-15和S2-CrFe-La-3总体上能保持和新鲜固体酸一样的催化效果。
周生辉[8]（2020）在《生物质衍生物原位加氢高效催化剂的绿色构建与性能研究》文中进行了进一步梳理催化转化可再生的生物质及其衍生化合物制备生物燃料和高值化学品,对人类社会的可持续发展具有重要意义。糠醛、5-羟甲基糠醛、香草醛、肉桂醛等来源于生物质的平台分子,被认为是连接生物质和可再生化学品的桥梁。然而,现有的催化体系存在催化剂催化活性低、产物选择性低、反应条件苛刻、催化剂制备过程复杂、制备原料昂贵且不可再生、制备过程使用有毒试剂等缺点。本论文围绕新型高效催化剂的绿色构建,以廉价生物质衍生物或者废弃物为原料,开发了一系列制备工艺简单且环保、催化活性高的绿色加氢催化剂,并研究了其在生物质衍生物转化中的构效关系。主要研究内容如下:1.整体式MnOx负载掺氮碳气凝胶催化剂的制备与应用以纤维素的溶剂氢氧化钠/尿素溶液为分散媒介,制备了负载过渡金属的纤维素气凝胶。碳化后获得了一种高效、整体且易于分离的锰氧化物负载的掺氮碳气凝胶催化剂（Mn-NCA）。研究发现,Mn-NCA具有整体多孔气凝胶结构。原位生成的MnOx与表面掺氮碱性位的协同作用,使该催化剂对生物质基醛/酮的加氢反应具有良好的催化性能。在优化条件下,糠醛的转化率和糠醇的选择性可分别高达99%和85%。催化剂在反应过程中具有较好的稳定性,回收5次后仍然有85%的糠醛转化率,且糠醇选择性基本维持不变。与传统的粉末催化剂相比,所开发的整体式碳气凝胶催化体系具有催化活性高、催化剂分离方便、催化活性高等优点。2.超细纳米Co3O4负载掺氮碳纳米纤维催化剂的制备与应用以细菌纤维素（BC）为原料,采用尿素协助碳化和温和硝酸盐分解的方法,成功地制备了超细Co3O4（约1.57nm）负载的掺氮碳纳米纤维催化剂（Co3O4/NCNF）。研究发现,BC特有的纳米纤维网状结构在碳化后扔然保留。在吸附硝酸钴并热分解后,纳米纤维结构对Co3O4具有限域作用,可防止纳米Co3O4聚集。该催化剂在生物质基醛的加氢反应中具有优良的催化活性,在160°C下可获得90～100%底物转化率。对比实验证明尿素的协助碳化可以促进碳纤维多孔结构以及碱性位的生成,从而使Co3O4/NCNF的催化活性明显高于其他碳负载型催化剂。3.含锆木质素配位多酚聚合物催化剂的制备与应用以亚硫酸盐制浆副产物木质素磺酸盐为原料,构建了木质素配位锆基催化剂（Zr-LS）。研究发现,Zr-LS对生物质基醛和酮的加氢反应具有较高的活性。在温和条件下（80°C,3 h内）,糠醛制备糠醇的收率可达96%。实验结果表明,Zr-LS中强Lewis酸碱对(Zr4+-O2-)和中等酸性的Br?nsted位点（-SO3H）在加氢反应中具有协同催化作用。同位素标记测试结果显示,氢从异丙醇的α-C直接转移到糠醛的α-C是该反应的速率决定步骤。此外,Zr-LS可以重复使用,回收七次后糠醛转化率仅下降5%。4.木质素配位过渡金属催化剂的制备及其催化5-羟甲基糠醛一锅还原转化开发并对比了一系列过渡金属(Hf4+,Zr4+,Fe3+,Al3+和Zn2+)配位的木质素基催化剂（Metal-LigS）在5-羟甲基糠醛（5-HMF）加氢反应中的催化活性。研究发现,Hf-Lig S具有最高的碱/酸摩尔比、强Lewis酸碱对活性位和中等的Br?nsted酸性位。因此,在温和的反应条件下（100°C,2 h内）,Hf-Lig S在5-HMF加氢反应中表现出最佳的催化性能,目标产物的收率>90%。由于催化剂结构中含有磺酸基团,该催化剂还可以催化5-HMF一步还原醚化制备5-[（1-甲基乙氧基）甲基]-2-呋喃甲醇。动力学实验表明,5-HMF加氢反应的活化能（Ea）为64.64 k J/mol。此外,Hf-Lig S稳定性好,回收使用十次后5-HMF转化率仅下降10%,催化剂的结构和理化性质无明显变化。5.掺氮碳封装纳米钴催化剂的制备与应用以生物大分子羧甲基纤维素（CMC）为原料,制备了一种多层氮掺杂碳包裹的高分散钴纳米催化剂（Co@NG）。研究发现,CMC、尿素和Co2+的离子胶凝作用可使不同反应原料均匀分散并螯合。在高温热解后可形成高度分散的纳米Co颗粒（约10.9nm）。尿素的加入可作为非腐蚀性的碳结构活化剂,从而引入多孔结构和丰富掺氮碱性位点。制备的催化剂可以高效催化生物质衍生物香草醛与甲酸的加氢反应。在160°C反应6 h后,2-甲氧基对甲酚的收率可达99%。动力学同位素研究表明,Co-H-通过β-H的脱除和质子化形成是反应速率的决定步骤。而质子化的N-H+和Co-H-是加氢脱氧反应中的活性中间物。此外,钴纳米颗粒外面包裹的碳层可防止其被腐蚀和团聚,使催化剂在酸性反应条件下具有较好的稳定性,回收7次后香草醛的转化率仍然维持在90%以上。
关伟翔[9]（2020）在《铌基固体酸负载贵金属催化芳醚脱氧性能》文中研究表明木质素是自然界中第二丰富的有机物,也是自然界中唯一能够提供芳烃结构的可再生资源,可有效替代化石能源生产环烷烃和芳烃液体燃料及精细化学品。然而,木质素中较高的氧含量和复杂的结构导致其存在热值低、不稳定等缺陷,因此很难被直接利用。对木质素进行催化脱氧处理可以显着降低氧含量并生产液体燃料和精细化学品。铌酸（Nb2O5·nH2O）具有丰富的酸性位点和优良的耐水性,是一种潜在的脱氧固体酸。基于以上考虑,本论文以铌酸为铌源制备出一系列铌基固体酸载体负载贵金属催化剂,研究其催化木质素4-O-5、α-O-4、β-O-4及单体酚类芳醚脱氧性能。主要研究内容和结果如下:1)采用沉淀法制备了 Nb2O5/Al2O3负载Pt催化剂并研究其催化木质素4-O-5型芳醚二苯醚加氢脱氧性能。研究发现铌酸的引入丰富了载体酸性位点并形成Nb-OH-Al键,改善了二苯醚中C-O键的断裂能力,200℃,3.0 MPa氢气压力下,Pt/Nb2O5/Al2O3催化二苯醚加氢脱氧反应中环己烷选择性是Pt/Al2O3催化剂的1.7倍。为进一步提高环己烷选择性,制备了一系列铌基固体酸纳米片与碳纳米管复合载体并负载Pt催化剂。200℃,3.0 MPa氢气压力下,Pt/HNbWO6/CNTs催化二苯醚转化率高达99.7%,环己烷选择性达到96.4%,这主要归因于金属与酸性载体之间的协同催化作用。其中金属促进芳环加氢,而固体酸纳米片丰富的酸性位点和中强酸位点的存在显着促进了 C-O键的断裂。此外,在催化其它木质素模型化合物加氢脱氧性能研究中发现,较高的C-O键解离能和含氧官能团空间位阻的存在不利于底物的转化。2)以醇类作为供氢溶剂,研究了 Pt/HNbWO6/CNTs催化木质素α-O-4型芳醚4-苄氧基苯酚氢解性能。在异丙醇溶剂中,4-苄氧基苯酚转化率最高,240℃时转化率高达98.1%。与其它醇溶剂相比,异丙醇和4-苄氧基苯酚之间的相互作用最弱,底物溶剂化效应最小,因而底物可以与催化剂充分接触,同时异丙醇可以释放更多的氢原子,从而有效促进催化转移氢解反应。在Pt/HNbWO6/CNTs催化转移氢解木质素反应中,反应后液体产物中相对氧含量从41.2%下降至24.6%,且产物主要是酚类化合物,尤其以单酚类为主。3)采用浸渍法制备了 Nb2O5负载贵金属（Pt、Pd、Rh和Ru）催化剂并研究其催化木质素β-O-4型芳醚2-苯乙基苯醚加氢脱氧性能。260℃,0.1 MPa氢气压力下,Rh/Nb2O5催化2-苯乙基苯醚转化率达到99.3%,芳烃产物选择性达到98.9%,这种优异的脱氧性能主要是由于金属Rh和NbOx物种之间存在协同催化作用,其中Rh负责解离氢气,而NbOx活化C-O键,降低了 C-O键能垒。在Rh/Nb2O5催化木质素降解反应中,研究发现0.1 MPa氢气压力下木质素降解液体产物总质量收率达到39.5 wt.%,芳烃选择性达到84.1%。4)采用浸渍法制备了不同焙烧温度的Nb2O5负载Rh催化剂,并研究其催化木质素单酚类芳醚2-甲氧基-4-丙基苯酚加氢脱氧性能。研究发现400℃焙烧的Nb2O5负载Rh催化剂Rh/Nb2O5-400实现了 2-甲氧基-4-丙基苯酚的高效催化脱氧,260℃,0.5 MPa氢气压力下,丙苯收率高达98.0%。两步法催化降解松木木质纤维素过程中,首先在甲醇溶液中还原性降解木质纤维素并获得质量收率为9.1 wt.%的木质素油（基于松木质量）;随后进一步在Rh/Nb2O5-400催化木质素油加氢脱氧研究中发现,木质素油完全脱氧并生成选择性为100%的C6-C10碳氢化合物,其中芳烃摩尔收率高达80.1 mol%。
笪良国[10]（2020）在《层状钛（铌）多聚酸盐的结构特征及光催化脱硫研究》文中研究说明层状钛（铌）多聚酸盐是一种新型的光催化材料,为了构建新型高效脱硫光催化剂并实现对其可控组装改性,本研究采用密度泛函理论计算了系列层状钛（铌）多聚酸盐的几何结构和电子结构、深入分析了层间阳离子对层状材料能带结构的影响,讨论了影响层状钛（铌）多聚酸盐光催化氧化性能的主要因素及其对有机硫污染物吸附与光催化氧化机理,为构建、开发绿色高效去除有机硫污染物光催化材料提供了有益参考。运用密度泛函理论,通过Materials Studio软件中的CASTEP和DMo13程序,系统计算了层状钛（铌）多聚酸盐的几何结构、能带组成以及态密度等相关性质,从理论上解释了不同类型层状钛（铌）多聚酸盐材料的结构特征与带隙成因。钛酸盐的带隙能量随着组成的变化而变化,价带主要由O2p和Ti3d组成,导带主要由Ti3d和O2p组成,同时,O2s、Ti4s不同程度地参与了价带和导带的形成,对体系带隙能量的变化有一定的影响。层状铌酸盐的价带主要由O2p和Nb4d组成,导带主要由Nb4d和O2p组成,同时,O2s和Nb5s也不同程度地参与了价带或导带的形成,从而使其带隙能量发生变化。层状钛铌酸盐的能带结构相对比较复杂,随着体系的变化其能带组成发生相应的变化。在K3Ti5NbO14和KTi6Nb5O25中,O2p、Nb4d、Nb5s、Ti3d和Ti4s都参与了价带的形成,Nb4d、Ti3d和O2p轨道都参与形成了导带,但在K3Ti5NbO14中,Ti3p、Nb5s和Ti4s对价带和导带的形成都有贡献,从而导致K3Ti5NbO14的禁带宽度比KTi6Nb5O25的要宽0.863eV。在几何结构上,K2Ti2O5、K2Ti3O7、K2Ti4O9、KNbO3、KNb3O8、K3Ti5NbO14、KTi6Nb5O25 这些体系中,阳离子处在开放或隧道较大的层间,可以在实验上通过离子交换等方式进行修饰和改性;K2Ti6O13、K2Ti7O15、K2Ti8O17、K2Nb4O11、K3Nb7O19 这些体系中,阳离子处在封闭的层间隧道中,不易被替换。深入讨论层间阳离子对层状钛（铌）多聚酸盐带隙结构的影响。库仑力场的影响。随着层间离子半径的减小,库仑力场增加,对八面体结构MO6（M=Ti、Nb）中O2p极化作用增强,导致M—O—M,键发生较大畸变,进而影响到材料价带和导带位置;随着层间阳离子电荷的增加,层间阳离子与层板之间的相互作用增强,高电荷的阳离子与多个MO6八面体相互作用,与氧原子之间的距离增大,使层间阳离子与氧之间的相互作用变弱,其价层轨道与O2p之间杂化变弱,禁带宽度变窄。阳离子杂化的影响。层间阳离子存在与O2p轨道杂化的现象,并且在价带和导带中都有一定的贡献,杂化程度不同,贡献大小不一样,对材料带隙能量的影响取决于阳离子提供杂化轨道的能级与O2p轨道能级的高低。阳离子电子结构的影响。层间离子的电子组态发生变化时,对价带和导带的贡献程度发生了变化,进而导致材料的带隙能量不同。氢离子的特性。H+常常选择与O2-结合,对O2p极化作用相对于金属阳离子而言有所增强,导致带隙能量发生变化,光谱响应区间发生移动。在 KNbO3 和 HNbO3、KNb3O8 和 HNb3O8、K2Nb4O11和H2Nb4O11、K2Ti4O9 和 H2Ti4O9、K4Nb6O17 和 H4Nb6O17、KTiNbO5 和 HTiNbO5、K3Ti5NbO14和H3Ti5NbO14等这些体系中,由于H+的极化作用,导致其带隙能量比相应盐的带隙能量要小;在K2Ti2O5和H2Ti2O5、K2Ti6O13和H2Ti6O13等这些体系中的影响效果则相反,这主要与H1s参与能带形成时体系整体能量变化有关。运用实验和理论计算相结合的方法研究了层状（钛）铌多聚酸盐对有机硫污染物吸附与光催化氧化性能。层板组成与结构对硫化物吸附性能的影响。材料的光谱响应随着组成层板主体结构的金属氧化物的不同而不同。材料对硫化物的吸附性随着聚合度（Ti/O、Nb/O或Ti/Nb）的变化而变化,材料的相结构变化对催化氧化硫化物的影响比较大。阳离子结构特征对硫化物吸附性能的影响。讨论了层间阳离子电子结构不同产生的光谱响应区间的变化,影响其对硫化物的吸附性能。在对SrNb2O6和SnNb2O6能带分析中发现,层间离子价层电子组态由4d0变化到4d105s2时,Sn2+的5s轨道参与形成了 SnNb2O6的价带,抬高了价带的位置,5s轨道上的电子优先填充在价带上,从而改变了 SnNb2O6的带隙能量,影响其对硫化物的吸附性能。提出层状钛铌酸盐对甲硫醇的可能氧化机理。根据半导体光催化剂催化氧化的基本原理,通过具体实验并结合大量实验数据的总结归纳,再通过有机硫污染物甲硫醇等活性位点的理论计算与分析,提出了层状钛铌酸盐对有机硫污染物（以甲硫醇为代表）的吸附和光催化氧化的可能机理。通过对层状钛（铌）酸盐结构特征、带隙成因及其对有机硫污染物吸附与光催化氧化的研究,为进一步构建、开发以及修饰新型层状光催化材料提供了理论参考。图129表18参265
二、新型层状表面相锆基固体酸催化酯化反应研究（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、新型层状表面相锆基固体酸催化酯化反应研究（论文提纲范文）
（1）有机膦酸锆的合成及其阻燃增韧环氧树脂复合材料的性能与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语中英文对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 阻燃增韧环氧树脂复合材料的研究进展 |
| 1.2.1 阻燃环氧树脂复合材料的研究进展 |
| 1.2.2 增韧环氧树脂复合材料的研究进展 |
| 1.3 磷(膦)酸锆阻燃增韧环氧复合材料的研究进展 |
| 1.3.1 磷酸锆的有机改性和有机膦酸锆的合成 |
| 1.3.2 磷(膦)酸锆/环氧复合材料的阻燃研究 |
| 1.3.3 磷(膦)酸锆/环氧树脂复合材料的力学增韧研究 |
| 1.4 本论文的研究意义、研究思路和研究内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究思路及研究内容 |
| 第二章 苯膦酸锆的制备及其阻燃环氧树脂复合材料的抑烟性能和力学性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料 |
| 2.2.2 苯膦酸锆(ZrPP)的合成 |
| 2.2.3 ZrPP/环氧树脂复合材料的制备 |
| 2.2.4 仪器与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 结构和形貌表征 |
| 2.3.2 热性能 |
| 2.3.3 阻燃抑烟性能 |
| 2.3.4 阻燃抑烟机理 |
| 2.3.5 力学性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 N,N-双(膦酸甲基)甘氨酸膦酸锆的制备及其阻燃增韧环氧树脂复合材料的性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料 |
| 3.2.2 N,N-双(膦酸甲基)甘氨酸(GDMP)的合成 |
| 3.2.3 N,N-双(膦酸甲基)甘氨酸膦酸锆(ZrGDMP)的合成 |
| 3.2.4 ZrGDMP/环氧树脂复合材料的制备 |
| 3.2.5 仪器与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构和形貌表征 |
| 3.3.2 热性能 |
| 3.3.3 阻燃抑烟性能 |
| 3.3.4 阻燃抑烟机理 |
| 3.3.5 力学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氨基三亚甲基膦酸锆的制备及其阻燃增韧环氧树脂复合材料的性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料 |
| 4.2.2 氨基三亚甲基膦酸锆(ZrATMP)的合成 |
| 4.2.3 ZrATMP/环氧树脂复合材料的制备 |
| 4.2.4 仪器与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构和形貌表征 |
| 4.3.2 热性能 |
| 4.3.3 阻燃抑烟性能 |
| 4.3.4 阻燃抑烟机理 |
| 4.3.5 力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 二维腰果酚衍生物膦酸锆的制备及其环氧树脂复合材料的阻燃抑烟和增韧研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原料 |
| 5.2.2 腰果酚基膦酸(MCPA)的合成 |
| 5.2.3 腰果酚基膦酸锆(CZrP)的合成 |
| 5.2.4 CZrP/环氧树脂复合材料的制备 |
| 5.2.5 仪器与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 结构和形貌表征 |
| 5.3.2 热性能 |
| 5.3.3 阻燃抑烟性能 |
| 5.3.4 TG-FTIR分析 |
| 5.3.5 力学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 有机改性磷酸锆的制备及复配膨胀型阻燃剂环氧树脂复合材料的阻燃性能和阻燃机理研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 原料 |
| 6.2.2 有机改性磷酸锆(OZrP)的合成 |
| 6.2.3 OZrP/环氧树脂复合材料的制备 |
| 6.2.4 仪器与表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 结构和形貌表征 |
| 6.3.2 热性能 |
| 6.3.3 阻燃抑烟性能 |
| 6.3.4 阻燃抑烟机理 |
| 6.3.5 力学性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结、创新之处及进一步工作展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文的主要创新 |
| 7.3 本文的不足之处 |
| 7.4 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他科研成果 |
（2）固体催化剂的优化制备及催化餐饮废油合成生物柴油的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 生物柴油概述 |
| 1.2.1 生物柴油定义 |
| 1.2.2 生物柴油的发展现状 |
| 1.2.3 生物柴油的制备 |
| 1.2.4 酯交换催化方式分类 |
| 1.3 餐饮废油制备生物柴油的研究现状 |
| 1.4 固体酸催化剂的研究现状 |
| 1.4.1 固体酸的分类 |
| 1.4.2 竹炭基固体酸研究进展 |
| 1.5 固体碱催化制备生物柴油研究现状 |
| 1.5.1 固体碱的分类 |
| 1.5.2 钙基固体碱催化制备生物柴油的研究现状 |
| 1.5.3 白云石制备固体碱的研究现状 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 2 实验与方法 |
| 2.1 原料与试剂 |
| 2.1.1 实验用竹粉元素及粒径分析 |
| 2.1.2 实验用埃洛石及白云石成分分析 |
| 2.1.3 原料油成分及特性分析 |
| 2.1.4 气体及化学试剂 |
| 2.2 仪器与设备 |
| 2.3 催化剂的表征方法 |
| 2.4 酯化/酯交换反应系统 |
| 2.5 酯化/酯交换反应效率的测定 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 竹炭基固体酸催化酯化的性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不完全碳化-液相磺化法制备竹炭基固体酸催化酯化性能研究 |
| 3.2.1 催化剂的制备流程 |
| 3.2.2 竹炭基固体酸制备工况的优化研究 |
| 3.2.3 催化剂表征分析 |
| 3.2.4 酯化反应工况的影响机制 |
| 3.2.5 重复使用性及可再生性能研究 |
| 3.3 竹粉活性炭负载磷钨酸催化酯化性能研究 |
| 3.3.1 催化剂的制备过程 |
| 3.3.2 xPWA/BAC-y催化剂制备工况优化 |
| 3.3.3 催化剂的表征分析 |
| 3.3.4 酯化反应工况影响规律分析 |
| 3.3.5 重复使用性及可再生性能研究 |
| 3.3.6 酯化产物分析及理化指标测定 |
| 3.4 外场辅助对酯化反应的促进机制分析 |
| 3.5 固体酸催化高酸值餐饮废油性能研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 NaAlO_2调控制备固体碱催化酯交换的性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 NaAlO_2负载埃洛石的调控制备及催化酯交换性能分析 |
| 4.2.1 催化剂的制备过程 |
| 4.2.2 超声辅助NaAlO_2/HNTs的优化制备 |
| 4.2.3 表征分析 |
| 4.2.4 基于响应曲面法的NaAlO_2/HNTs催化酯交换性能研究 |
| 4.2.5 可重复使用性分析 |
| 4.3 NaAlO_2改性白云石催化酯交换性能研究 |
| 4.3.1 催化剂的制备过程 |
| 4.3.2 制备过程优化 |
| 4.3.3 10%SA/CD催化剂表征分析 |
| 4.3.4 10%SA/CD催化酯交换性能的RSM研究 |
| 4.3.5 10%SA/CD的可重复使用性分析 |
| 4.3.6 10%SA/CD催化餐饮废油制备生物柴油可行性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Sr改性白云石催化酯交换的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 煅烧过程研究 |
| 5.3 再水合过程研究 |
| 5.3.1 水合制备过程 |
| 5.3.2 再水合过程影响催化剂性能的表征分析 |
| 5.3.3 催化剂活性及稳定性评价 |
| 5.4 SrO/CD催化酯交换性能研究 |
| 5.4.1 不同制备方式影响SrO/CD活性的对比分析 |
| 5.4.2 Sr添加量影响SrO/CD活性的对比分析 |
| 5.4.3 0.4SrO/CD-IWI的表征分析 |
| 5.4.4 基于人工神经网络的0.4SrO/CD-IWI催化酯交换性能研究 |
| 5.4.5 0.4SrO/CD-IWI的重复使用性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 Zn改性白云石催化餐饮废油同步酯化-酯交换性能及机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 ZnO/CD催化剂的优化制备过程 |
| 6.3 ZnO/CD催化剂的理化特性分析 |
| 6.4 基于GA_BP的ZnO/CD催化WCOs同步酯化-酯交换性能研究 |
| 6.5 ZnO/CD稳定性评价 |
| 6.6 ZnO-CaO催化同步酯化-酯交换的机理研究 |
| 6.6.1 模型及计算方法 |
| 6.6.2 Zn掺杂前后CaO(001)表面性质分析 |
| 6.6.3 Zn掺杂前后CaO(001)表面吸附甲醇性能分析 |
| 6.6.4 Zn掺杂前后CaO(001)表面吸附乙酸性能分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 全文总结及建议 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间主要成果 |
| ENGLISH DISSERTATION |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）功能性中空介孔碳纳米球的合成及酸催化、电化学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 中空多孔碳纳米材料 |
| 1.1.1 多孔碳 |
| 1.1.2 中空结构 |
| 1.1.3 中空多孔碳的合成 |
| 1.1.4 中空多孔碳的功能化 |
| 1.2 磺化碳 |
| 1.2.1 磺化碳的定义 |
| 1.2.2 磺化方法 |
| 1.2.3 磺化碳在酸催化中的应用 |
| 1.3 超级电容器 |
| 1.3.1 超级电容器概述 |
| 1.3.2 超级电容器的结构及分类 |
| 1.3.3 超级电容器电极材料 |
| 1.4 本论文指导思想 |
| 2 磺化中空介孔碳球(HMCS-n-S)催化酯化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2.2 不同孔径中空介孔碳球(HMCS-n)的合成 |
| 2.2.3 磺化不同孔径中空介孔碳球(HMCS-n-S)的合成 |
| 2.2.4 合成材料表征 |
| 2.2.5 催化性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 HMCS-n-S的合成过程及机理 |
| 2.3.2 HMCS-n-S的形貌及孔结构表征 |
| 2.3.3 HMCS-n-S的微观组成表征 |
| 2.3.4 HMCS-n-S的表面性质及其他性质 |
| 2.3.5 HMCS-n-S的酸催化酯化性能 |
| 2.3.6 HMCS-n-S的酸催化循环稳定性 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 中空介孔碳球@氢氧化镍(HMCS@Ni(OH)_2)电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 不同介孔中空碳球(HMCS-n)及微孔中空碳球(HCS)的合成. |
| 3.2.3 中空介孔碳球@氢氧化镍复合材料(HMCS-n@Ni(OH)_2)的合成 |
| 3.2.4 合成材料表征 |
| 3.2.5 电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 HMCS-n@Ni(OH)_2的合成过程 |
| 3.3.2 HMCS-n的电化学性能优化 |
| 3.3.3 HMCS-7@Ni(OH)_2的形貌及孔结构表征 |
| 3.3.4 HMCS-7@Ni(OH)_2的微观组成表征 |
| 3.3.5 HMCS-7@Ni(OH)_2的电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）锆基催化剂的制备及其在糠醛制备γ-戊内酯反应中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 生物质概述 |
| 1.2.1 生物质的组成 |
| 1.2.2 生物质的转化 |
| 1.3 糠醇的概述 |
| 1.3.1 糠醇的结构、性质及用途 |
| 1.3.2 糠醇的合成 |
| 1.4 乙酰丙酸烷基酯简介 |
| 1.4.1 乙酰丙酸乙酯的结构及性质 |
| 1.4.2 糠醇醇解制备乙酰丙酸烷基酯 |
| 1.4.3 乙酰丙酸烷基酯的应用 |
| 1.5 γ-戊内酯的概述 |
| 1.5.1 γ-戊内酯的性质 |
| 1.5.2 乙酰丙酸及其酯合成γ-戊内酯 |
| 1.5.3 γ-戊内酯的应用 |
| 1.6 锆基催化剂的概述 |
| 1.6.1 锆基催化剂的合成 |
| 1.6.2 锆基催化剂的应用 |
| 1.7 论文的选题意义和主要研究内容 |
| 1.7.1 论文的选题意义 |
| 1.7.2 论文的主要研究内容 |
| 第二章 间苯二甲酸-5-磺酸锆的制备及其在糠醇合成中的应用 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 药品与试剂 |
| 2.2.2 仪器与设备 |
| 2.2.3 催化剂的制备 |
| 2.2.4 催化剂的表征方法 |
| 2.2.5 催化剂的活性测试 |
| 2.2.6 产物的分析 |
| 2.3 催化剂表征结果 |
| 2.3.1 FT-IR分析 |
| 2.3.2 XRD分析 |
| 2.3.3 SEM和 TEM分析 |
| 2.3.4 N_2 吸附-脱附分析 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 催化剂的筛选 |
| 2.4.2 反应温度和时间对FF转化率和FA产率的影响 |
| 2.4.3 催化剂的用量对FF转化为FA的 CTH反应的影响 |
| 2.4.4 氢供体对FF转化为FA的 CTH反应的影响 |
| 2.4.5 Zr-SA-3 的非均相性和可重复使用性的研究 |
| 2.4.6 催化剂高活性的原因 |
| 2.4.7 中毒实验 |
| 2.4.8 Zr-SA-3 催化FF转化为FA的机理研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 十二烷基苯磺酸锆的制备及其在乙酰丙酸乙酯合成中的应用 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 药品与试剂 |
| 3.2.2 实验仪器与设备 |
| 3.2.3 催化剂的制备 |
| 3.2.4 催化剂的表征方法 |
| 3.2.5 催化剂的活性测试 |
| 3.2.6 产物的分析 |
| 3.3 催化剂表征结果 |
| 3.3.1 FT-IR分析 |
| 3.3.2 XRD分析 |
| 3.3.3 SEM和 TEM分析 |
| 3.3.4 N_2 吸附-脱附分析 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 催化剂的筛选 |
| 3.4.2 反应温度和时间对反应的影响 |
| 3.4.3 催化剂的用量对反应的影响 |
| 3.4.4 不同底物对醇解反应的影响 |
| 3.4.5 Zr-DBS的非均相性和可重复使用性的探究 |
| 3.4.6 催化剂高活性的原因 |
| 3.4.7 Zr-DBS催化FA转化为EL的机理研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 没食子酸锆的制备及其在γ-戊内酯合成中的应用 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 药品与试剂 |
| 4.2.2 实验仪器与设备 |
| 4.2.3 催化剂的制备 |
| 4.2.4 催化剂的表征方法 |
| 4.2.5 催化剂的活性测试 |
| 4.2.6 产物的分析 |
| 4.3 催化剂表征结果 |
| 4.3.1 FT-IR分析 |
| 4.3.2 XRD分析 |
| 4.3.3 SEM和 TEM分析 |
| 4.3.4 N_2 吸附-脱附分析 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 催化剂的筛选 |
| 4.4.2 反应温度和时间对EL转化率和GVL产率的影响 |
| 4.4.3 催化剂的用量对EL转化为GVL的 CTH反应的影响 |
| 4.4.4 催化剂的非均相性和可重复使用性的研究 |
| 4.4.5 不同底物对制备GVL反应的影响 |
| 4.4.6 催化剂高活性的原因 |
| 4.4.7 中毒实验 |
| 4.4.8 Zr-GA-2 催化LA及其酯转化为GVL的机理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（5）固体酸催化剂的制备及其催化油酸甲酯化合成生物柴油的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物柴油的概况 |
| 1.2.1 生物柴油的研究背景 |
| 1.2.2 生物柴油的定义及组成 |
| 1.2.3 生物柴油的优势及特点 |
| 1.2.4 生物柴油的原料 |
| 1.2.5 生物柴油的制备方法 |
| 1.3 酯化与酯交换反应催化剂 |
| 1.3.1 均相酸催化剂 |
| 1.3.2 均相碱催化剂 |
| 1.3.3 非均相固体酸催化剂 |
| 1.3.4 非均相固体碱催化剂 |
| 1.4 固体酸催化剂概述及分类 |
| 1.4.1 杂多酸 |
| 1.4.2 金属氧化物固体酸 |
| 1.4.3 沸石分子筛 |
| 1.4.4 离子交换树脂 |
| 1.4.5 碳基固体酸 |
| 1.5 固体酸催化酯化反应机理 |
| 1.6 课题研究立意和研究内容 |
| 1.6.1 课题研究立意 |
| 1.6.2 课题研究内容 |
| 第二章 甘油衍生的碳基固体酸催化剂的制备及催化合成生物柴油 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂及仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 催化剂的制备及表征方法 |
| 2.3.1 催化剂SCG-(x)-(y)的制备 |
| 2.3.2 催化剂SCG-(x)-(y)的表征方法 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 X-射线衍射(XRD) |
| 2.4.2 傅里叶红外(FT-IR) |
| 2.4.3 热重分析(TGA) |
| 2.4.4 场发射扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.5 全自动比表面积及微孔物理吸附(BET) |
| 2.4.6 催化剂总酸量的测定 |
| 2.4.7 催化剂所含元素分析 |
| 2.4.8 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4.9 催化剂对酯化反应的性能研究 |
| 2.4.10 催化剂的活性评价 |
| 2.4.11 催化剂催化不同酯化反应的活性比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 xHPW/Fe-Z磁性固体酸催化剂的制备及催化油酸甲酯化制备生物柴油 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂及仪器 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 催化剂的制备及表征方法 |
| 3.3.1 催化剂x HPW/Fe-Z的制备 |
| 3.3.2 催化剂x HPW/Fe-Z的表征方法 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 傅里叶红外(FT-IR) |
| 3.4.2 X-射线衍射(XRD) |
| 3.4.3 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
| 3.4.4 比表面积及微孔物理吸附(BET) |
| 3.4.5 热重分析(TGA) |
| 3.4.6 磁性分析(VSM) |
| 3.4.7 透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS) |
| 3.4.8 催化剂总酸量的测定 |
| 3.4.9 催化剂与纯磷钨酸催化活性对比 |
| 3.4.10 催化剂的中毒实验 |
| 3.4.11 催化剂对酯化反应的性能研究 |
| 3.4.12 催化剂的活性评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 核壳型HPW/Fe_3O_4@SiO_2催化剂的制备及其在生物柴油合成中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂及仪器 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 催化剂的制备及表征方法 |
| 4.3.1 催化剂HPW/Fe_3O_4@SiO_2的制备 |
| 4.3.2 催化剂HPW/Fe_3O_4@SiO_2的表征方法 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 傅里叶红外(FT-IR) |
| 4.4.2 X-射线衍射(XRD) |
| 4.4.3 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
| 4.4.4 热重分析(TGA) |
| 4.4.5 场发射扫描电子显微镜(SEM)与透射电子显微镜(TEM) |
| 4.4.6 能谱分析(EDS) |
| 4.4.7 磁性分析(VSM) |
| 4.4.8 全自动比表面积及微孔物理吸附(BET) |
| 4.4.9 催化剂总酸量的测定 |
| 4.4.10 催化剂对酯化反应的性能研究 |
| 4.4.11 催化剂的活性评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 中空介孔二氧化硅负载磷钨酸催化剂的制备及催化合成生物柴油 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验试剂及仪器 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.3 催化剂的制备及表征方法 |
| 5.3.1 催化剂HPW/HMSN的制备 |
| 5.3.2 催化剂HPW/HMSN的表征方法 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 傅里叶红外(FT-IR) |
| 5.4.2 X射线衍射(XRD) |
| 5.4.3 全自动比表面积及微孔物理吸附(BET) |
| 5.4.4 场发射扫描电子显微镜(SEM)与透射电子显微镜(TEM) |
| 5.4.5 能谱分析(EDS) |
| 5.4.6 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
| 5.4.7 热重分析(TGA) |
| 5.4.8 催化剂总酸量的测定 |
| 5.4.9 催化剂对酯化反应的性能研究 |
| 5.4.10 催化剂的活性评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 主要总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（6）金属-磷酸氨基甲酸葡萄糖杂化材料的制备与催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 不同生物质原料合成γ-戊内酯(γ-GVL)的研究进展 |
| 1.2.1 γ-GVL的简介 |
| 1.2.2 乙酰丙酸合成γ-GVL |
| 1.2.3 糠醛、糠醇一锅法转化为γ-GVL |
| 1.2.4 纤维素、半纤维素碳水化合物一锅法合成γ-GVL |
| 1.3 不同生物质原料转化到乙酰丙酸酯(LEs)的研究进展 |
| 1.3.1 乙酰丙酸转化到LEs |
| 1.3.2 纤维素、二糖和单糖转化到LEs |
| 1.3.3 糠醇转化到LEs |
| 1.4 苯酚/过氧化氢羟基化催化体系研究进展 |
| 1.4.1 苯酚/过氧化氢羟基化反应机理 |
| 1.4.2 苯酚/过氧化氢羟基化催化体系 |
| 1.5 本论文研究目的、内容和创新点 |
| 1.5.1 本论文研究目的 |
| 1.5.2 本论文研究内容 |
| 1.5.3 本论文研究创新点 |
| 第二章 GluPC-Zr的制备及催化高浓度乙酰丙酸及其酯的CTH反应合成γ-GVL的研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 仪器与试剂 |
| 2.2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.3 催化剂的表征 |
| 2.2.4 催化性能评价与产物分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 GluPC的UV-Vis和PL光谱表征 |
| 2.3.2 动态光散射表征分析 |
| 2.3.3 元素分析 |
| 2.3.4 催化剂官能团与酸度表征分析 |
| 2.3.5 催化剂低温氮气吸脱附(BET)表征分析 |
| 2.3.6 催化剂X射线衍射(XRD)表征分析 |
| 2.3.7 催化剂X射线光电子能谱(XPS)表征分析 |
| 2.3.8 催化剂热重表征分析(TGA) |
| 2.3.9 催化剂透射电子显微镜(TEM)表征分析 |
| 2.3.10 不同催化剂催化LA及其酯的CTH反应性能对比分析 |
| 2.3.11 不同氢供体对GluPC-Zr催化LA的CTH反应的影响 |
| 2.3.12 不同反应条件对LA的CTH反应的影响 |
| 2.3.13 GluPC-Zr催化不同乙酰丙酸酯的CTH反应 |
| 2.3.14 浸出实验与催化剂重复使用性能 |
| 2.3.15 反应机理 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 GluPC-Al的制备及催化糠醇醇解合成LEs、及参与一锅法合成γ-GVL的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 仪器与试剂 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.2.3 催化剂的表征 |
| 3.2.4 催化性能评价与产物分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 动态光散射表征分析 |
| 3.3.2 元素分析 |
| 3.3.3 催化剂官能团与酸度表征分析 |
| 3.3.4 催化剂X射线衍射(XRD)表征分析 |
| 3.3.5 催化剂X射线光电子能谱(XPS)表征分析 |
| 3.3.6 催化剂热重表征分析(TGA) |
| 3.3.7 催化剂透射电子显微镜(TEM)表征分析 |
| 3.3.8 催化剂SEM-EDS-HAADF表征分析 |
| 3.4 催化性能反应评价 |
| 3.4.1 糠醇的醇解反应制备LEs |
| 3.4.2 糠醇醇解反应路线探究 |
| 3.4.3 GluPC-Al和GluPC-Zr组合催化FAL一锅法转化为γ-GVL |
| 3.5 小结 |
| 第四章 GluPC-Fe的制备及催化苯酚羟基化反应性能的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 仪器与试剂 |
| 4.2.2 催化剂的制备 |
| 4.2.3 催化剂的表征 |
| 4.2.4 催化性能评价与产物分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂红外光谱(FT-IR)表征分析 |
| 4.3.2 催化剂X射线衍射(XRD)表征分析 |
| 4.3.3 催化剂低温氮气吸脱附(BET)表征分析 |
| 4.3.4 催化剂激光拉曼光谱(Raman)表征分析 |
| 4.3.5 不同催化剂催化苯酚羟基化性能对比分析 |
| 4.3.6 反应温度对苯酚羟基化反应的影响 |
| 4.3.7 催化剂用量对苯酚羟基化反应的影响 |
| 4.3.8 反应时间对苯酚羟基化反应的影响 |
| 4.3.9 溶剂用量对苯酚羟基化反应的影响 |
| 4.3.10 原料配比对苯酚羟基化反应的影响 |
| 4.3.11 催化剂重复使用性能 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）稳定性硫酸化金属氧化物固体酸制备、表征及催化性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩写、符号清单 |
| 1 绪论 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 固体酸简介 |
| 2.2 固体酸稳定性研究进展 |
| 2.2.1 固体酸催化剂失活原因分析 |
| 2.2.2 固体酸催化剂疏水性的提高 |
| 2.2.3 固体酸催化剂抗烧结性能的提高 |
| 2.2.4 固体酸催化剂酸性的调节 |
| 2.3 硫酸化金属氧化物型固体酸 |
| 2.3.1 硫酸化金属氧化物型固体酸的概述 |
| 2.3.2 硫酸化金属氧化物型固体酸酸性形成的机理 |
| 2.3.3 硫酸化金属氧化物型固体酸的表征 |
| 2.3.4 硫酸化金属氧化物型固体酸的改性 |
| 2.3.5 硫酸化金属氧化物型固体酸的应用 |
| 2.4 论文研究思路、内容及目标 |
| 2.4.1 研究思路 |
| 2.4.2 研究内容 |
| 2.4.3 研究目标 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 实验原料与仪器设备 |
| 3.2 固体酸性质表征 |
| 3.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 3.2.2 红外光谱分析(FTIR) |
| 3.2.3 N_2吸附-脱附等温线分析 |
| 3.2.4 接触角测定分析(CA) |
| 3.2.5 氨气程序升温脱附分析(NH_3-TPD) |
| 3.3 固体酸催化剂在酯化反应中的性能评价 |
| 3.3.1 合成乙酸乙酯反应步骤及装置 |
| 3.3.2 乙酸乙酯定性分析 |
| 3.4 固体酸催化剂在其他反应中的性能评价 |
| 3.4.1 合成乙酸丁酯反应步骤及装置 |
| 3.4.2 乙酸丁酯定量分析 |
| 3.4.3 醇酮缩合反应步骤及装置 |
| 3.4.4 醇酮缩合产物定量分析 |
| 4 金属氧化物为载体的硫酸化固体酸催化剂的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 固体酸的制备 |
| 4.2.1 金属氧化物载体的来源 |
| 4.2.2 单一金属氧化物为载体的固体酸的制备 |
| 4.2.3 混合金属氧化物为载体的固体酸的制备 |
| 4.3 固体酸催化剂的表征 |
| 4.3.1 固体酸XRD分析 |
| 4.3.2 固体酸N_2吸附-脱附等温线分析 |
| 4.3.3 固体酸FTIR分析 |
| 4.3.4 固体酸NH_3-TPD分析 |
| 4.4 固体酸催化剂在酯化反应中的性能评价 |
| 4.4.1 单一氧化物载体对固体酸性能的影响 |
| 4.4.2 活性组分前驱体对固体酸性能的影响 |
| 4.4.3 混合氧化物载体对固体酸性能的影响 |
| 4.5 固体酸催化剂制备条件的优化 |
| 4.5.1 载体各组分质量比的优化 |
| 4.5.2 活性组分浸渍液浓度的优化 |
| 4.5.3 固体酸焙烧温度的优化 |
| 4.6 新型固体酸催化酯化反应的性能比较 |
| 4.7 固体酸催化剂的稳定性考察 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 硫酸化金属氧化物固体酸的稳定性改进研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 改性固体酸的制备 |
| 5.2.1 三甲基氯硅烷改性的固体酸的制备 |
| 5.2.2 氧化镧改性的固体酸的制备 |
| 5.3 改性固体酸的表征 |
| 5.3.1 改性固体酸XRD分析 |
| 5.3.2 改性固体酸N_2吸附-脱附等温线分析 |
| 5.3.3 改性固体酸FTIR分析 |
| 5.3.4 改性固体酸CA分析 |
| 5.3.5 改性固体酸NH_3-TPD分析 |
| 5.4 改性机理推测 |
| 5.4.1 三甲基氯硅烷改性机理推测 |
| 5.4.2 氧化镧改性机理推测 |
| 5.5 三甲基氯硅烷改性固体酸在酯化反应中的催化性能评价 |
| 5.5.1 不同三甲基氯硅烷负载量对固体酸性能的影响 |
| 5.5.2 硅烷改性固体酸的稳定性研究 |
| 5.6 氧化镧改性固体酸在酯化反应中的催化性能评价 |
| 5.6.1 不同氧化镧掺杂量对固体酸性能的影响 |
| 5.6.2 镧改性固体酸的稳定性研究 |
| 5.7 两种改性方法的比较 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 新型固体酸在酸催化反应中的拓展应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 新型固体酸在合成乙酸丁酯反应中的性能研究 |
| 6.2.1 合成乙酸丁酯反应的条件优化 |
| 6.2.2 新型固体酸在合成乙酸丁酯反应中的性能评价 |
| 6.2.3 新型固体酸合成乙酸丁酯的机理推测 |
| 6.3 新型固体酸在合成缩酮反应中的性能研究 |
| 6.3.1 合成缩酮反应的条件优化 |
| 6.3.2 新型固体酸在合成缩酮反应中的性能评价 |
| 6.3.3 新型固体酸合成缩酮的机理推测 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 科研成果 |
（8）生物质衍生物原位加氢高效催化剂的绿色构建与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 生物质概述 |
| 1.2.1 纤维素 |
| 1.2.2 半纤维素 |
| 1.2.3 木质素 |
| 1.3 生物质衍生物催化转化 |
| 1.3.1 5 -羟甲基糠醛催化转化 |
| 1.3.2 糠醛催化转化 |
| 1.3.3 木质素衍生物催化转化 |
| 1.4 生物质衍生物加氢氢源研究进展 |
| 1.4.1 氢气 |
| 1.4.2 有机醇 |
| 1.4.3 甲酸 |
| 1.4.4 其他氢源 |
| 1.5 生物质基催化剂的绿色制备 |
| 1.5.1 纤维素基催化剂 |
| 1.5.2 木质素基催化剂 |
| 1.5.3 半纤维素基催化剂 |
| 1.5.4 其他生物质基催化剂 |
| 1.6 选题的目的、意义和主要研究内容 |
| 1.6.1 选题的目的和意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第二章 整体式MnO_x负载掺氮碳气凝胶催化剂的制备与应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 不同催化剂的制备 |
| 2.2.3 催化剂的表征 |
| 2.2.4 Mn-NCA催化糠醛加氢 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同催化剂的表征 |
| 2.3.2 不同催化剂的催化性能对比 |
| 2.3.3 反应条件优化 |
| 2.3.4 催化剂的回收 |
| 2.3.5 反应底物扩充 |
| 2.3.6 反应机理探讨 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超细纳米Co_3O_4负载掺氮碳纳米纤维催化剂的制备与应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 不同催化剂的制备 |
| 3.2.3 催化剂的表征 |
| 3.2.4 Co_3O_4/NCNF催化糠醛加氢 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同催化剂的表征 |
| 3.3.2 不同催化剂的催化性能对比 |
| 3.3.3 反应条件优化 |
| 3.3.4 催化剂的回收 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 含锆木质素配位多酚聚合物催化剂的制备与应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 不同催化剂的制备 |
| 4.2.3 不同催化剂的表征 |
| 4.2.4 Zr-LS 催化糠醛加氢 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同催化剂的表征 |
| 4.3.2 不同催化剂的催化性能对比 |
| 4.3.3 反应路径研究 |
| 4.3.4 催化剂的回收 |
| 4.3.5 反应机理研究 |
| 4.3.6 与其他催化剂的对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 木质素配位过渡金属催化剂的制备及其催化5-羟甲基糠醛一锅还原转化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 不同催化剂的制备 |
| 5.2.3 催化剂的表征 |
| 5.2.4 催化反应 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 不同催化剂的表征 |
| 5.3.2 不同催化剂的催化性能对比 |
| 5.3.3 反应条件优化与反应动力学 |
| 5.3.4 反应路径与5-HMF一锅催化还原醚化 |
| 5.3.5 催化剂的回收 |
| 5.3.6 反应机理研究 |
| 5.3.7 与其他催化剂的对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 掺氮碳封装纳米钴催化剂的制备与应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂 |
| 6.2.2 不同催化剂的制备 |
| 6.2.3 催化剂的表征 |
| 6.2.4 催化反应 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 不同催化剂的表征 |
| 6.3.2 不同催化剂的催化性能对比 |
| 6.3.3 催化剂的回收 |
| 6.3.4 反应底物扩充 |
| 6.3.5 反应机理研究 |
| 6.3.6 与其他催化剂的对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 一、结论 |
| 二、本论文创新之处 |
| 三、展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）铌基固体酸负载贵金属催化芳醚脱氧性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 木质素及其模型化合物简介 |
| 1.1.1 木质素简介 |
| 1.1.2 木质素的来源 |
| 1.1.3 木质素模型化合物简介 |
| 1.2 木质素及其模型化合物的转化利用 |
| 1.2.1 木质素的转化利用 |
| 1.2.2 木质素模型化合物转化利用 |
| 1.3 铌基固体酸的催化应用 |
| 1.3.1 氧化铌 |
| 1.3.2 含铌复合氧化物 |
| 1.3.3 二维铌基固体酸 |
| 1.3.4 其它铌基固体酸 |
| 1.4 本文主要研究思路 |
| 2 实验总述 |
| 2.1 实验试剂及设备 |
| 2.2 催化剂表征 |
| 2.3 木质素表征 |
| 2.4 催化剂性能评价 |
| 3 Pt/Nb_2O_5/Al_2O_3及Pt/HNbWO_6/CNTs的制备及其催化二苯醚加氢脱氧性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Pt/Nb_2O_5/Al_2O_3的制备及其催化二苯醚加氢脱氧性能 |
| 3.2.1 催化剂的制备及性能评价 |
| 3.2.2 催化剂的结构与性质 |
| 3.2.3 Pt/Nb_2O_5/Al_2O_3催化二苯醚加氢脱氧性能 |
| 3.3 Pt/HNbWO_6/CNTs的制备及其催化二苯醚加氢脱氧性能 |
| 3.3.1 催化剂的制备及性能评价 |
| 3.3.2 催化剂的结构与性质 |
| 3.3.3 Pt/HNbWO_6/CNTs催化二苯醚加氢脱氧性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Pt/HNbWO_6/CNTs催化转移氢解4-苄氧基苯酚及木质素性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 木质素的提取及其催化性能评价 |
| 4.3 Pt/HNbWO_6/CNTs催化转移氢解4-苄氧基苯酚性能 |
| 4.4 Pt/HNbWO_6/CNTs催化转移氢解木质素性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Rh/Nb_2O_5催化2-苯乙基苯醚及木质素加氢脱氧性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂的制备及其结构特性 |
| 5.2.1 催化剂制备及性能评价 |
| 5.2.2 催化剂的结构与性质 |
| 5.3 Rh/Nb_2O_5催化2-苯乙基苯醚加氢脱氧性能 |
| 5.4 Rh/Nb_2O_5催化木质素加氢脱氧性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 Rh/Nb_2O_5催化2-甲氧基-4-丙基苯酚及木质纤维素加氢脱氧性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 催化剂的制备及其结构特性 |
| 6.2.1 催化剂制备及性能评价 |
| 6.2.2 催化剂的结构与性质 |
| 6.3 Rh/Nb_2O_5催化2-甲氧基-4-丙基苯酚加氢脱氧性能 |
| 6.4 Rh/Nb_2O_5催化木质纤维素加氢脱氧性能 |
| 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 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）层状钛（铌）多聚酸盐的结构特征及光催化脱硫研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 脱除有机硫污染物的常用方法 |
| 1.2.1 加氢脱硫 |
| 1.2.2 吸附脱硫 |
| 1.2.3 光催化氧化脱硫 |
| 1.2.4 其他脱硫方法 |
| 1.3 半导体光催化技术的研究现状 |
| 1.3.1 半导体光催化反应的影响因素 |
| 1.3.2 提高半导体光催化效率的途径 |
| 1.3.3 半导体光催化的应用 |
| 1.4 层状钛(铌)多聚酸盐的研究进展 |
| 1.4.1 层状钛(铌)多聚酸盐的结构 |
| 1.4.2 层状钛(铌)多聚酸盐的制备方法 |
| 1.4.3 层状钛(铌)多聚酸盐的性质 |
| 1.4.4 层状钛(铌)多聚酸盐的应用 |
| 1.5 脱除有机硫污染物的理论研究现状 |
| 1.5.1 加氢脱硫的理论研究 |
| 1.5.2 吸附脱硫的理论研究 |
| 1.5.3 光催化氧化脱硫的理论研究 |
| 1.5.4 其它脱硫方法的理论研究 |
| 1.6 本课题研究内容 |
| 2 理论计算及实验方法 |
| 2.1 密度泛函理论(DFT)基础 |
| 2.1.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.1.2 Kohn-Sham方程 |
| 2.1.3 交换相关泛函 |
| 2.2 超元胞模型和平面波赝势方法 |
| 2.2.1 超元胞模型 |
| 2.2.2 布洛赫定理 |
| 2.2.3 平面波赝势方法 |
| 2.3 第一性原理计算软件包简介 |
| 2.3.1 VASP |
| 2.3.2 SIETA |
| 2.3.3 Materials Studio |
| 2.4 论文中选取的计算方法 |
| 2.5 论文中的实验方法 |
| 3 层状钛(铌)多聚酸盐的几何结构与能带结构研究 |
| 3.1 层状钛多聚酸盐的几何结构与能带结构研究 |
| 3.1.1 K_2Ti_2O_5的几何结构与能带结构 |
| 3.1.2 K_2Ti_3O_7的几何结构与能带结构 |
| 3.1.3 K_2Ti_4O_9的几何结构与能带结构 |
| 3.1.4 K_2Ti_6O_(13)的几何结构与能带结构 |
| 3.1.5 K_2Ti_7O_(15)的几何结构与能带结构 |
| 3.1.6 K_2Ti_8O_(17)的几何结构与能带结构 |
| 3.2 层状铌多聚酸盐的几何结构与能带结构研究 |
| 3.2.1 KNbO_3的几何结构与能带结构 |
| 3.2.2 KNb_3O_8的几何结构与能带结构 |
| 3.2.3 K_2Nb_4O_(11)的几何结构与能带结构 |
| 3.2.4 K_3Nb_7O_(19)的几何结构与能带结构 |
| 3.3 层状钛铌多聚酸盐的几何结构与能带结构研究 |
| 3.3.1 K_3Ti_5NbO_(14)的几何结构与能带结构 |
| 3.3.2 KTi_6Nb_5O_(25)的几何结构与能带结构 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 层间阳离子对层状钛(铌)多聚酸盐能带结构的影响 |
| 4.1 层间阳离子库仑力场的影响 |
| 4.1.1 层间阳离子大小的影响 |
| 4.1.2 层间阳离子电荷的影响 |
| 4.2 层间阳离子杂化的影响 |
| 4.3 层间阳离子电子结构的影响 |
| 4.4 层间氢离子(H~+)的特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 层状钛(铌)多聚酸盐对有机硫污染物吸附与光催化氧化研究 |
| 5.1 层板组成与结构对硫化物吸附性能的影响 |
| 5.1.1 元素种类的影响 |
| 5.1.2 聚合度与相结构的影响 |
| 5.1.3 原子空间利用率的影响 |
| 5.2 层间阳离子结构特征对硫化物吸附性能的影响 |
| 5.3 层状钛铌多聚酸盐的光催化脱硫研究 |
| 5.3.1 常见有机硫污染物的活性位点 |
| 5.3.2 层状钛铌酸盐的光催化氧化性能 |
| 5.3.3 层状钛铌酸盐光催化氧化硫醇的可能机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读博期间主要科研成果 |
四、新型层状表面相锆基固体酸催化酯化反应研究（论文参考文献）
- [1]有机膦酸锆的合成及其阻燃增韧环氧树脂复合材料的性能与机理研究[D]. 付贤玲. 中国科学技术大学, 2021
- [2]固体催化剂的优化制备及催化餐饮废油合成生物柴油的性能研究[D]. 宁一麟. 山东大学, 2021
- [3]功能性中空介孔碳纳米球的合成及酸催化、电化学性能[D]. 黄丽丽. 大连理工大学, 2021
- [4]锆基催化剂的制备及其在糠醛制备γ-戊内酯反应中的应用[D]. 李晓宁. 江南大学, 2021(01)
- [5]固体酸催化剂的制备及其催化油酸甲酯化合成生物柴油的研究[D]. 聂志欣. 江南大学, 2021(01)
- [6]金属-磷酸氨基甲酸葡萄糖杂化材料的制备与催化性能研究[D]. 万菲菲. 湖南师范大学, 2021
- [7]稳定性硫酸化金属氧化物固体酸制备、表征及催化性能研究[D]. 刘赛赛. 浙江大学, 2021
- [8]生物质衍生物原位加氢高效催化剂的绿色构建与性能研究[D]. 周生辉. 华南理工大学, 2020(05)
- [9]铌基固体酸负载贵金属催化芳醚脱氧性能[D]. 关伟翔. 大连理工大学, 2020(01)
- [10]层状钛（铌）多聚酸盐的结构特征及光催化脱硫研究[D]. 笪良国. 安徽理工大学, 2020