金属离子掺杂的SiO 2 气凝胶的制备及催化研究
发布时间：2024-12-22 01:53
气凝胶作为一种功能性强、比表面积大、孔隙率高、化学稳定性好的新型多孔材料获得了人们的关注,并在医学、绝缘、和催化等多种领域中得到广泛应用。通常采用超临界干燥方法制备性能良好的块状气凝胶,但是这种方法也有风险:高温和高压,所使用溶剂的可燃性,耗时无法实现大规模的工业化。本文采取亚临界干燥方法,降低了设备成本,可靠且可重复,可以使生产过程在经济上更加可行,扩大气凝胶的应用范围。本论文以钛酸四丁酯为前驱体,在亚临界干燥条件下,采取溶胶-凝胶法制备了Fe3+掺杂Ti O2气凝胶。结果显示,所制备的Ti O2气凝胶具有大的比表面积,掺杂气凝胶比表面积为497.20-503.15 m2/g,掺杂后平均孔径和孔体积变大。Fe3+掺杂后,Ti O2的光响应可以从紫外光变为可见光,Ti O2的光响应范围变大。掺杂后,荧光强度降低,表明激发电子-空穴的复合速率减慢。在光催化CO2合成甲醇实验中,TiO2气凝胶比P...
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1.文献综述
1.1 气凝胶简介和发展现状
1.1.1 气凝胶简介
1.1.2 气凝胶发展现状
1.2 气凝胶的制备方法
1.2.1 溶胶-凝胶反应
1.2.2 凝胶的老化过程
1.2.3 凝胶的干燥
1.3 气凝胶在催化领域的应用
1.3.1 TiO2气凝胶
1.3.2 光催化原理
1.4 其他多孔材料催化剂用于光催化
1.4.1 活性炭-复合光催化剂
1.4.2 无机多孔材料催化剂
1.4.3 金属有机框架(MOF)催化剂
1.5 环氧化反应
1.5.1 环氧化物的用途
1.5.2 含钛分子筛环氧化的作用机理
1.5.3 分子筛
1.5.4 含Ti无定型SiO2催化剂
1.6 本课题的选题意义、内容和创新点
1.6.1 选题意义
1.6.2 研究内容
1.6.3 本课题的创新点
2.实验部分
2.1 实验所需药品
2.2 实验所需仪器
2.3 催化剂的表征
2.3.1 孔结构分析(N2吸附-脱附)
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)
2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
2.3.4 红外光谱分析(FTIR)
2.3.5 X射线衍射(XRD)
2.3.6 紫外-可见漫反射光谱(UV–Vis)
2.3.7 荧光光谱(PL)
2.3.8 紫外光电子能谱(UPS)
2.3.9 X射线光电子能谱(XPS)
3.铁掺杂TiO2气凝胶可见光催化CO2合成甲醇
3.1 铁掺杂TiO2气凝胶的制备
3.1.1 铁掺杂TiO2气凝胶的制备
3.1.2 可光催化CO2合成甲醇
3.2 催化剂的表征
3.2.1 N2吸附-脱附
3.2.2 透射电镜(TEM)和扫描显微电镜(SEM)
3.2.3 红外(FT-IR)
3.2.4 X射线衍射(XRD)
3.2.5 紫外-可见漫反射光谱(UV–Vis)
3.2.6 荧光光谱(PL)
3.3 可见光催化CO2合成甲醇
3.3.1 可见光催化CO2合成甲醇
3.3.2 催化剂的能带结构分析
3.4 小结
4.钛掺杂SiO2气凝胶催化环辛烯环氧化
4.1 钛掺杂SiO2气凝胶的制备
4.1.1 钛掺杂SiO2气凝胶的制备
4.1.2 环辛烯的环氧化反应
4.2 催化剂的表征
4.2.1 N2吸附-脱附
4.2.2 透射电镜(TEM)和扫描显微电镜(SEM)
4.2.3 X射线衍射(XRD)
4.2.4 红外(FT-IR)
4.2.5 紫外-可见漫反射光谱(UV–Vis)
4.2.6 X射线光电子能谱(XPS)
4.3 环辛烯的环氧化反应
4.4 小结
5.结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
本文编号：4019252
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1.文献综述
1.1 气凝胶简介和发展现状
1.1.1 气凝胶简介
1.1.2 气凝胶发展现状
1.2 气凝胶的制备方法
1.2.1 溶胶-凝胶反应
1.2.2 凝胶的老化过程
1.2.3 凝胶的干燥
1.3 气凝胶在催化领域的应用
1.3.1 TiO2气凝胶
1.3.2 光催化原理
1.4 其他多孔材料催化剂用于光催化
1.4.1 活性炭-复合光催化剂
1.4.2 无机多孔材料催化剂
1.4.3 金属有机框架(MOF)催化剂
1.5 环氧化反应
1.5.1 环氧化物的用途
1.5.2 含钛分子筛环氧化的作用机理
1.5.3 分子筛
1.5.4 含Ti无定型SiO2催化剂
1.6 本课题的选题意义、内容和创新点
1.6.1 选题意义
1.6.2 研究内容
1.6.3 本课题的创新点
2.实验部分
2.1 实验所需药品
2.2 实验所需仪器
2.3 催化剂的表征
2.3.1 孔结构分析(N2吸附-脱附)
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)
2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
2.3.4 红外光谱分析(FTIR)
2.3.5 X射线衍射(XRD)
2.3.6 紫外-可见漫反射光谱(UV–Vis)
2.3.7 荧光光谱(PL)
2.3.8 紫外光电子能谱(UPS)
2.3.9 X射线光电子能谱(XPS)
3.铁掺杂TiO2气凝胶可见光催化CO2合成甲醇
3.1 铁掺杂TiO2气凝胶的制备
3.1.1 铁掺杂TiO2气凝胶的制备
3.1.2 可光催化CO2合成甲醇
3.2 催化剂的表征
3.2.1 N2吸附-脱附
3.2.2 透射电镜(TEM)和扫描显微电镜(SEM)
3.2.3 红外(FT-IR)
3.2.4 X射线衍射(XRD)
3.2.5 紫外-可见漫反射光谱(UV–Vis)
3.2.6 荧光光谱(PL)
3.3 可见光催化CO2合成甲醇
3.3.1 可见光催化CO2合成甲醇
3.3.2 催化剂的能带结构分析
3.4 小结
4.钛掺杂SiO2气凝胶催化环辛烯环氧化
4.1 钛掺杂SiO2气凝胶的制备
4.1.1 钛掺杂SiO2气凝胶的制备
4.1.2 环辛烯的环氧化反应
4.2 催化剂的表征
4.2.1 N2吸附-脱附
4.2.2 透射电镜(TEM)和扫描显微电镜(SEM)
4.2.3 X射线衍射(XRD)
4.2.4 红外(FT-IR)
4.2.5 紫外-可见漫反射光谱(UV–Vis)
4.2.6 X射线光电子能谱(XPS)
4.3 环辛烯的环氧化反应
4.4 小结
5.结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
本文编号：4019252
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/4019252.html
