锆掺杂介孔氧化铝的制备及其苯酚羟基化性能研究

发布时间：2024-04-24 22:36

　　该文设计了锆掺杂介孔氧化铝的制备、表征及其苯酚羟基化反应性能的研究性综合设计型实验。对实际工业应用中催化剂高成本、低活性等问题展开研究,通过溶剂蒸发诱导自组装(EISA)法一步制备了锆掺杂的介孔氧化铝材料;采用X射线衍射仪、氮气吸附脱附仪、高分辨透射电子显微镜等对其物相性质、结构特征进行系统表征;通过苯酚羟基化反应过程来考察其催化反应活性,并利用重复性实验来研究其反应稳定性。本实验针对性强、设计新颖、操作简单,实验内容涵盖材料合成、结构表征、催化性能等多个知识点。教学实践表明,该综合研究实验能够全面培养学生的综合素质和创新能力,有助于学生建立对实验室实验到实际工业生产过程的认识。

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图1苯酚羟基化反应实验装置图

苯酚羟基化反应装置如图1所示，首先在三口烧瓶中加入6g苯酚、0.5g助溶剂十二烷基硫酸钠和14mL去离子水，充分搅拌溶解后加入0.3g催化剂；然后逐滴滴入2.2mLH2O2溶液（质量分数为30%）反应2h；将反应后的产物离心分离，经去离子水稀释100倍作为待测溶....

图3不同样品的氮气吸附-脱附等温线和孔径分布图

图3(a)和3(b)分别对应不同样品的氮气吸附-脱附等温线和孔径分布图。如图3(a)所示，所有样品都具有典型的IV型等温线以及H1型滞回环，表明合成的样品为有序介孔结构[12]。而且与纯的MA相比，掺杂Zr后样品的滞回环对应的相对压力区间向低压处偏移，说明样品的孔径减小，图3(b....

图2不同样品的XRD图

图2(a)对应不同样品的小角XRD图，所有样品在2θ=1°处都表现出较强的（100）面衍射峰，表明所制备的样品都保持良好的介孔结构。并且与纯的MA相比，其他样品的（100）面衍射峰位置向高角度方向移动，晶胞参数（d100）减小，这主要是Zr元素成功掺杂进入MA骨架引起的；同时样品....

图4不同样品的TEM

图4为不同样品的透射（TEM）图。如图4(a)所示，纯的MA样品表现出良好的介孔孔道结构，孔径大小约为4nm，与氮气吸附-脱附结果基本保持一致。而掺杂后的样品4Zr-MA同样维持着良好的介孔结构，说明Zr的引入不会破坏MA的孔道结构，并且在图4(b)中也未发现ZrO2颗粒的存....

本文编号：3963607