介孔二氧化硅空心球制备及改性的研究

发布时间：2021-01-04 05:10

　　介孔二氧化硅空心球具有介孔材料的特点,如高比表面积、大孔径孔容、均一的孔径分布、良好的稳定性等,而其中空结构更赋予其容纳客体分子的能力,可促进分子的传质扩散吸附,是制备催化剂的理想载体,引起了科研工作者的极大兴趣。本文采用软模板法,以十二胺、聚乙烯吡咯烷酮为模板剂组合,正硅酸乙酯为硅源,在醇水体系中合成了具有蠕虫状介孔孔道,比表面积高达928 m2g-1,孔径为3 nm的介孔二氧化硅空心球（Hollow mesoporous silica, HMS）采用小角XRD、 SEM、TEM、氮气吸脱附等手段对样品进行了表征,研究了模板剂的作用以及合成条件对材料表面形貌和孔道参数的影响,并对其形成机理进行了合理的阐述。结果表明,温度对粒子自组装过程中的氢键作用力有明显的影响,升温会使介孔结构发生坍塌,孔径扩大,比表面积减小；而醇-水比的改变则会导致溶剂界面张力的变化,影响HMS材料的粒径大小。在HMS合成方法的基础上,加入了钛酸四丁酯作为钛源,合成了SiO2-TiO2复合介孔空心球系列材料（HMTS）。结果表明,HMTS材料具有Si02的介孔结构和Ti02的锐钛矿晶相,其中Si02和Ti02之间... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 介孔材料简介
        1.1.1 介孔材料的定义
        1.1.2 介孔材料的结构特点
        1.1.3 介孔材料的分类
    1.2 不同形貌介孔氧化硅材料的合成
        1.2.1 薄膜状介孔材料的合成
        1.2.2 纤维状介孔材料的合成
        1.2.3 花状介孔材料的合成
        1.2.4 球状介孔材料的合成
        1.2.5 其他形貌介孔材料的合成
    1.3 介孔氧化硅材料的合成机理
    1.4 介孔空心球的合成方法
        1.4.1 硬模板法
        1.4.2 软模板法
    1.5 本文的选题及研究内容
        1.5.1 本文的研究目的和意义
        1.5.2 本文的研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验材料与化学试剂
    2.2 实验仪器和设备
    2.3 实验表征仪器
        2.3.1 热重-差热分析
        2.3.2 X-射线衍射分析
        2.3.3 扫描电子显微镜分析
        2.3.4 透射电子显微镜分析
        2.3.5 氮气等温吸附-脱附表征
        2.3.6 傅立叶变换红外光谱表征
        2.3.7 紫外可见吸收光谱表征
        2.3.8 气相-质谱联用分析
        2.3.9 X-射线能量色散谱分析
第三章 软模板法合成介孔二氧化硅空心球
    3.1 引言
    3.2 介孔二氧化硅空心球（HMS）的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 热稳定性及红外图谱分析
        3.3.2 模板剂对介孔二氧化硅空心球制备的影响
        3.3.3 反应温度对介孔二氧化硅空心球制备的影响
        3.3.4 乙醇-水比对介孔二氧化硅空心球制备的影响
    3.4 本章小结
2-TiO₂复合介孔空心球的制备及光催化性能评价">第四章 SiO₂-TiO₂复合介孔空心球的制备及光催化性能评价
    4.1 引言
    4.2 实验部分
2-TiO₂复合介孔空心球的制备">        4.2.1 SiO₂-TiO₂复合介孔空心球的制备
        4.2.2 光催化性能评价
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 热稳定性及红外图谱分析
2-TiO₂复合介孔空心球的晶相结构和微观形貌">        4.3.2 SiO₂-TiO₂复合介孔空心球的晶相结构和微观形貌
2-TiO₂复合介孔空心球的孔道参数">        4.3.3 SiO₂-TiO₂复合介孔空心球的孔道参数
        4.3.4 光催化性能评价
    4.4 本章小结
第五章 负载Pt的介孔氧化硅空心球的制备及催化性能评价
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 负载Pt的介孔氧化硅空心球的制备
        5.2.2 催化性能评价
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 负载Pt的介孔氧化硅空心球的晶相结构
        5.3.2 负载Pt的介孔氧化硅空心球的微观形貌
        5.3.3 负载Pt的介孔氧化硅空心球的孔道参数
        5.3.4 催化性能评价
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]活性炭负载纳米二氧化钛的制备及其光催化性能[J]. 罗清清,何开棘,王开明.  辽宁科技大学学报. 2014(05)
[2]介孔碳纳米纤维-硫作为锂硫电池正极材料（英文）[J]. 赵斌,李念武,吕洪岭,林子夏,郑明波.  无机化学学报. 2014(04)
[3]TiO2光催化降解亚甲基蓝机理的研究[J]. 章丹,徐斌,朱培娟,连正豪,赵雅萍.  华东师范大学学报(自然科学版). 2013(05)
[4]微乳液法制备纳米SiO2/TiO2及其光催化性能[J]. 陈仕祥,刘红,王翠,彭秀达,王小华.  化工进展. 2012(05)
[5]苯甲醇液相氧化制苯甲醛催化剂的研究进展[J]. 张昕,吴伟伟,黄启权,郑婷婷,王昊,祁敏.  石油化工. 2010(02)
[6]微波辐照下铂纳米颗粒的形貌控制合成[J]. 王飞,黄涛,刘汉范,童霞,于明,刁香菊,赵燕熹.  化学与生物工程. 2009(03)
[7]钛硅复合氧化物光催化剂的研究进展[J]. 冀晓静,郑经堂,石建稳,赵玉翠.  化工进展. 2007(04)
[8]煅烧温度对TiO2/SiO2混合氧化物表面酸量的影响[J]. 秦俊岭,於定华,陈建定.  分子催化. 2004(06)

硕士论文
[1]介孔氧化硅负载Pd、Rh有机金属催化剂的制备及其催化反应研究[D]. 张玉利.上海师范大学 2011



本文编号：2956215