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《具有潛在催化氧化活性的核-殼型復(fù)合微球的制備與表征》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、陜西師范大學(xué)碩士學(xué)位論文具有潛在催化氧化活性的核-殼型復(fù)合微球的制備與表征姓名:王海燕申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:胡道道20070501具有潛在催化氧化活性的和可行復(fù)合微球的制各與表征王海燕摘要近年來(lái),圍繞微反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用的研究越來(lái)越多。其將化學(xué)反應(yīng)限域在微米級(jí)甚至納米級(jí)的微小空間內(nèi)的特性使其具有廣泛的應(yīng)用,特別是在液/液兩相健化反應(yīng)領(lǐng)域已初步顯示其重要的應(yīng)用前景。同時(shí),隨著環(huán)保問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注,對(duì)含硫尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的要求也越來(lái)越嚴(yán)格(至2011年,歐盟各國(guó)使用無(wú)硫汽油),傳統(tǒng)脫硫方法很難達(dá)到這一要求,因此,許多科學(xué)工
2、作者致力于研究新的脫硫方法,如吸附法、萃取法、氧化法及生物化學(xué)法等。其中,H202選擇性催化氧化深度脫硫是典型的兩相催化反應(yīng)之一,該方法與萃取相結(jié)合是最有發(fā)展前景的深度脫硫法之一。因此,有目的的構(gòu)筑新型的將反應(yīng)器與萃取器集于一體的兩相催化微反應(yīng)器是很有必要的。本實(shí)驗(yàn)室以高分子微凝膠作微反應(yīng)器制備復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)模板的空間限域和調(diào)控作用實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合材料的表面形貌和結(jié)構(gòu)的控制,獲得各種具有特異表面結(jié)構(gòu)的有機(jī),無(wú)機(jī)復(fù)合材料,從而實(shí)現(xiàn)納米尺寸微粒和大尺度模板間的有效復(fù)合。結(jié)合該復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),本研究根據(jù)H202催化氧化深度脫硫的基本原理,構(gòu)
3、筑新型的具有潛在催化氧化活性的兩相催化微反應(yīng)器,并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的表征。本論文研究?jī)?nèi)容主要涉及以下幾個(gè)方面:(1)以乙烯基吡咯烷酮(VP)、甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酰胺(AM)為單體,Ⅳ’Jvi亞甲基雙丙烯酰胺(BA)為交聯(lián)劑,過(guò)硫酸銨(APS)為引發(fā)劑,四甲基乙二胺(剛EDA)為促進(jìn)劑,采用反相懸浮聚合法制備得到三元高分子微凝膠P(AM—MAA.VP)。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀(FT-IR)對(duì)高分子微凝膠的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。詳細(xì)討論了VP、BA、APS、TMEI)A等因素對(duì)高分子微凝膠形貌和結(jié)構(gòu)的影響,制各得到
4、核.殼型離分子微凝膠和類(lèi)蜂窩狀高分子材料。(2)分別采用膠體溶脹模板法、靜電相互作用法及氣/固界面原位沉積法制備了一系列表面形貌各異的核.殼型P(AM.MAA.VP)/Si02復(fù)合微球。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)和傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀(FT,1R)對(duì)復(fù)合微球的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析;采用x射線(xiàn)衍射儀(XRD)和電子能譜分析儀(EDX)對(duì)復(fù)合微球的晶型和元素組成進(jìn)行了分析。利用上述三種方法所得復(fù)合微球的形貌和結(jié)構(gòu)的差異主要在于微球表面Si02顆粒大小不同以及微球表面變形程度不同,這種差異可利用各種方法本身使模板微球的溶
5、脹行為以及Si02微粒形成機(jī)制的差異性得到解釋。這些方法制得的復(fù)合微球材料兼顧了微米級(jí)微球易于分離和納米級(jí)微球具有較大比表面積的特點(diǎn),同時(shí),這種方法對(duì)于通過(guò)改變模板微球及沉積反應(yīng)前驅(qū)體組成制備所期望的復(fù)合微球材料具有借鑒意義。(3)以P(AM.MAA.VP)/Si02復(fù)合微球?yàn)槟0?,通過(guò)限域原位沉積相轉(zhuǎn)移催化劑AEM于微球表面,制得P(AM.MAA-VP)/Si02/AEM兩親性復(fù)合微球。該復(fù)合微球表面AEM擔(dān)載量及表面形貌可通過(guò)調(diào)節(jié)AEM用量、水蒸氣含量及模板微球形貌等因素進(jìn)行有效調(diào)控。再將P(AM.MAA.VP)/Si02/AEM兩親性復(fù)
6、合微球進(jìn)一步處理,將催化劑雙核過(guò)氧鎢酸類(lèi)化合物引入到復(fù)合微球上,以期得到既含有相轉(zhuǎn)移催化劑,又能儲(chǔ)藏水溶性反應(yīng)物的可重復(fù)使用的相轉(zhuǎn)移催化微反應(yīng)器。復(fù)合微球表面催化劑擔(dān)載量以及表面形貌可通過(guò)調(diào)節(jié)雙核過(guò)氧鎢酸鹽用量及加入方式等因素得到有效調(diào)控。這種結(jié)構(gòu)型多功能微球材料對(duì)于兩相催化反應(yīng)具有普遍的借鑒意義。關(guān)鍵詞:高分子微凝膠,P(AM.MAA-VP)/Si02復(fù)合微球,兩相催化,深度脫硫,微反應(yīng)器lIThepreparationandcharacterizationofcompositemicrospheresofcore-shellstructu
7、reswithpotentialcatalyticoxidationHaiyanWangAbstract:Recently,thestudyofdesignandapplicationaboutmicroreactorarcmoreandmore.11垃characteristicofmicroreactorthatchemicalreactionisrestrictedinmiero-/nano-sizespacemakesithaveextensiveapplication,especiallyinliquid/liqnidbiphasi
8、ccatalyticreaction,itwillhaveimportantapplicationperspective.Atthesametime,muchatt