磷钨杂多酸复合催化剂制备及其降解废次桑枝的应用研究
发布时间：2024-02-19 17:09
传统酸(H2SO4、H3PO4、HF等)常作为酸催化剂应用于石化、化工生产领域,因强酸性腐蚀生产设备、废酸液造成环境污染,引发人们关注替代传统酸的环境友好型酸催化剂研究。固体酸杂多酸因具有强酸性、氧化还原性、热稳定、对环境污染小等优点,独特的“准液相”行为常应用于环境污染治理及化工生产等领域。本文将固体杂多酸替代硫酸,引入叔丁基过氧化氢(TBHP)的合成,并资源化利用制备剩余的磷酸,开展杂多酸复合酸降解废次桑枝提取天然产物研究,提升酸催化性能,减少传统酸环境污染,实现废弃桑枝减量化处置和高值利用。为获得比表面积增大、水溶性减弱的固体磷钨杂多酸(HPA),以钨酸钠、磷酸为原料,采用一步直接法柠檬酸(CA)改性制备磷钨杂多酸(HPACA),运用FTIR、XRD、SEM、BET,分析HPACA物相结构,检测水溶性。为验证HPACA替代硫酸的酸催化性能,开展HPACA催化合成叔丁基过氧化氢(TBHP)和二叔丁基过氧化氢(...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 杂多酸的理化性质
1.1.1 杂多酸种类及其结构特征
1.1.2 磷钨杂多酸性质
1.1.3 杂多酸对环境效益的贡献
1.2 磷钨杂多酸的制备方法
1.2.1 酸化-乙醚萃取法
1.2.2 阳离子交换法
1.2.3 水热合成法
1.2.4 电化学方法
1.2.5 其他方法
1.3 磷钨杂多酸的应用
1.3.1 生物质资源化利用领域的应用
1.3.2 大气污染防治领域的应用
1.3.3 化工生产领域的应用
1.3.4 水污染治理领域的应用
1.4 本课题研究内容及意义
1.4.1 本文研究内容
1.4.2 创新点
1.4.3 技术路线图
第2章 改性制备磷钨杂多酸固体酸催化合成
2.1 实验部分
2.1.1 试剂与仪器
2.1.2 实验原理
2.1.3 实验方法
2.2 物相结构表征分析
2.2.1 红外光谱图分析
2.2.2 X-射线粉末衍射分析
2.2.3 SEM分析
2.2.4 BET分析
2.2.5 改性磷钨杂多酸水溶性检测
2.3 固体磷钨杂多酸的改性性能
2.3.1 柠檬酸投加量对磷钨杂多酸的催化性能的影响
2.3.2 磷钨杂多酸改性制备的酸催化性能比较
2.4 影响TBHP和 DTBP合成的因素探讨
2.4.1 改性磷钨杂多酸投加量对合成TBHP和 DTBP的影响
2.4.2 反应时间对合成TBHP和 DTBP的影响
2.4.3 原料摩尔比对合成TBHP和 DTBP的影响
2.4.4 反应温度对合成TBHP和 DTBP的影响
2.5 改性磷钨杂多酸的重复使用性能研究
2.5.1 重复使用的催化活性验证
2.5.2 改性磷钨杂多酸活性机理分析
2.6 磷钨杂多酸合成TBHP和 DTBP的机理解析
2.7 小结
第3章 磷钨杂多酸复合酸液催化溶浸桑枝活性成分
3.1 实验部分
3.1.1 试剂与仪器
3.1.2 实验原理
3.1.3 实验方法
3.2 复合酸液的催化性能研究
3.2.1 复合酸在不同溶剂体系的催化活性
3.2.2 复合酸组分在乙醇体系的催化活性比较
3.2.3 复合酸物相结构分析
3.3 复合酸催化溶浸桑枝活性成分的影响因素分析
3.3.1 不同复合酸投加量催化溶浸桑枝活性成分的影响
3.3.2 不同反应温度催化溶浸桑枝活性成分的影响
3.3.3 不同反应时间催化溶浸桑枝活性成分的影响
3.3.4 不同复合酸中P摩尔质量比催化溶浸桑枝活性成分的影响
3.4 均匀设计法优化复合酸催化溶浸活性成分的适宜参数
3.4.1 均匀设计法实验设计与结果
3.4.2 影响因素交互作用分析
3.4.3 模型验证
3.4.4 回收磷钨杂多酸红外分析
3.5 小结
第4章 复合酸溶浸桑枝异槲皮苷作用机制分析
4.1 复合酸酸解桑枝产多糖的作用机制
4.1.1 不同温度下复合酸催化产多糖随时间的变化
4.1.2 复合酸酸解桑枝产多糖的动力学作用
4.1.3 复合酸酸解桑枝产多糖的热力学作用
4.2 复合酸酸解促进桑枝异槲皮苷溶浸的作用
4.2.1 不同温度下复合酸催化溶浸异槲皮苷随时间变化
4.2.2 异槲皮苷催化溶浸异槲皮苷的动力学作用
4.2.3 复合酸催化溶浸异槲皮苷的热力学作用
4.2.4 桑枝异槲皮苷萃余率
4.3 复合酸酸解与桑枝异槲皮苷溶浸同步效应分析
4.3.1 异槲皮苷溶浸与复合酸酸解的动力学比较分析
4.3.2 异槲皮苷溶浸与复合酸酸解的热力学比较分析
4.4 复合酸酸解溶浸桑枝异槲皮苷过程解析
4.4.1 催化前后桑枝底物形貌分析
4.4.2 异槲皮苷扩散模型构建
4.4.3 复合酸催化与异槲皮苷溶浸协同作用解析
4.5 小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录 :在校期间发表论文及获奖情况
致谢
本文编号：3903040
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 杂多酸的理化性质
1.1.1 杂多酸种类及其结构特征
1.1.2 磷钨杂多酸性质
1.1.3 杂多酸对环境效益的贡献
1.2 磷钨杂多酸的制备方法
1.2.1 酸化-乙醚萃取法
1.2.2 阳离子交换法
1.2.3 水热合成法
1.2.4 电化学方法
1.2.5 其他方法
1.3 磷钨杂多酸的应用
1.3.1 生物质资源化利用领域的应用
1.3.2 大气污染防治领域的应用
1.3.3 化工生产领域的应用
1.3.4 水污染治理领域的应用
1.4 本课题研究内容及意义
1.4.1 本文研究内容
1.4.2 创新点
1.4.3 技术路线图
第2章 改性制备磷钨杂多酸固体酸催化合成
2.1 实验部分
2.1.1 试剂与仪器
2.1.2 实验原理
2.1.3 实验方法
2.2 物相结构表征分析
2.2.1 红外光谱图分析
2.2.2 X-射线粉末衍射分析
2.2.3 SEM分析
2.2.4 BET分析
2.2.5 改性磷钨杂多酸水溶性检测
2.3 固体磷钨杂多酸的改性性能
2.3.1 柠檬酸投加量对磷钨杂多酸的催化性能的影响
2.3.2 磷钨杂多酸改性制备的酸催化性能比较
2.4 影响TBHP和 DTBP合成的因素探讨
2.4.1 改性磷钨杂多酸投加量对合成TBHP和 DTBP的影响
2.4.2 反应时间对合成TBHP和 DTBP的影响
2.4.3 原料摩尔比对合成TBHP和 DTBP的影响
2.4.4 反应温度对合成TBHP和 DTBP的影响
2.5 改性磷钨杂多酸的重复使用性能研究
2.5.1 重复使用的催化活性验证
2.5.2 改性磷钨杂多酸活性机理分析
2.6 磷钨杂多酸合成TBHP和 DTBP的机理解析
2.7 小结
第3章 磷钨杂多酸复合酸液催化溶浸桑枝活性成分
3.1 实验部分
3.1.1 试剂与仪器
3.1.2 实验原理
3.1.3 实验方法
3.2 复合酸液的催化性能研究
3.2.1 复合酸在不同溶剂体系的催化活性
3.2.2 复合酸组分在乙醇体系的催化活性比较
3.2.3 复合酸物相结构分析
3.3 复合酸催化溶浸桑枝活性成分的影响因素分析
3.3.1 不同复合酸投加量催化溶浸桑枝活性成分的影响
3.3.2 不同反应温度催化溶浸桑枝活性成分的影响
3.3.3 不同反应时间催化溶浸桑枝活性成分的影响
3.3.4 不同复合酸中P摩尔质量比催化溶浸桑枝活性成分的影响
3.4 均匀设计法优化复合酸催化溶浸活性成分的适宜参数
3.4.1 均匀设计法实验设计与结果
3.4.2 影响因素交互作用分析
3.4.3 模型验证
3.4.4 回收磷钨杂多酸红外分析
3.5 小结
第4章 复合酸溶浸桑枝异槲皮苷作用机制分析
4.1 复合酸酸解桑枝产多糖的作用机制
4.1.1 不同温度下复合酸催化产多糖随时间的变化
4.1.2 复合酸酸解桑枝产多糖的动力学作用
4.1.3 复合酸酸解桑枝产多糖的热力学作用
4.2 复合酸酸解促进桑枝异槲皮苷溶浸的作用
4.2.1 不同温度下复合酸催化溶浸异槲皮苷随时间变化
4.2.2 异槲皮苷催化溶浸异槲皮苷的动力学作用
4.2.3 复合酸催化溶浸异槲皮苷的热力学作用
4.2.4 桑枝异槲皮苷萃余率
4.3 复合酸酸解与桑枝异槲皮苷溶浸同步效应分析
4.3.1 异槲皮苷溶浸与复合酸酸解的动力学比较分析
4.3.2 异槲皮苷溶浸与复合酸酸解的热力学比较分析
4.4 复合酸酸解溶浸桑枝异槲皮苷过程解析
4.4.1 催化前后桑枝底物形貌分析
4.4.2 异槲皮苷扩散模型构建
4.4.3 复合酸催化与异槲皮苷溶浸协同作用解析
4.5 小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录 :在校期间发表论文及获奖情况
致谢
本文编号：3903040
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