利用新颖的溶胶—凝胶技术制备高效纳米复合催化剂

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利用新颖的溶胶—凝胶技术制备高效纳米复合催化剂

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毕业论文范文题目：利用新颖的溶胶—凝胶技术制备高效纳米复合催化剂，论文范文关键词：利用新颖的溶胶—凝胶技术制备高效纳米复合催化剂
利用新颖的溶胶—凝胶技术制备高效纳米复合催化剂毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：纳米材料和技术是纳米科技领域最富有活力、研究内涵十分丰富的学科分支。纳米材料科学是原子物理、聚集态物理、胶体化学、固体化学、配位化学、化学反应动力学和表面、界面科学等多种学科交叉汇合而出现的新学科生长点。纳米材料中涉及许多未知过程和新奇现象，很难用传统物理、化学理论进行解释。从某种意义上讲，纳米材料研究的进展势必把物理、化学领域的许多学科推向一个新的层次，也会给21世纪物理、化学研究带来新的机遇。纳米材料的许多独特的物理、化学性质，如表面效应、界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，使其在许多领域都具有极大的应用价值。其中在催化工业领域，纳米材料有着广阔的前景。纳米材料做催化剂有许多种形式，其中又以负载型复合纳米材料最引人瞩目。因为复合材料兼具有纳米粒子自身的小尺（文章此处忽略..）寸效应、表面效应、粒子协同效应和高分子材料本身柔软、稳定、易加工等基本特点，因而具有其他材料所不具有的特别性质。目前，传统的制备复合型纳米催化剂分为物理、化学制备方法，概括起来有：浸入法、离子交换法、吸附法、蒸发法、醇盐法和溶胶凝胶法。与其它方法相比，溶胶-凝胶法有着极大的优势。利用这种方法制得的催化剂，纳米粒子可以有效的均匀的分散在载体网络中形成比其它方法制得的催化剂更稳定。利用传统溶胶-凝胶方法，合成参数已知，则制得的产品的性质也已知，且多样性。但利用传统溶胶-凝胶方法制备的复合催化剂也具有其致命的缺点。那就是纳米粒子的嵌入，这导致了催化剂的低活性。本文中，我们发展了一种新颖的溶胶-凝胶方法。这种方法的特点就是我们大大缩短了凝胶时间，使纳米粒子被相对均匀的限制（此处忽略..）在凝胶网络中，WP=81这就防止了纳米粒子的沉积和在焙烧过程中的大量聚集。在本文中，我们的研究主要分为两个部分。其一是利用这种新颖的溶胶-凝胶方法制备和研究了SZ/SiO2固体超强酸二元复合催化剂体系。由于固体超强酸催化剂克服了工业液体酸催化剂所潜在的设备腐蚀严重、催化剂回收困难、易污染环境等弊病，所以近半个世纪以来，人们把更多的注意力放到固体超强酸体系上。在众多固体超强酸体系中，SO42-/ZrO2体系是迄今为止最典型也是酸强度最高的固体超强酸体系之一，它最高酸强度可达100％硫酸的10000倍。然而，由于这种SO42-/ZrO2其酸强度较高且成酸条件苛刻（需要高温），所以它存在着比表面较小、易团聚、失活较快等缺点。为了解决这些问题，我们利用一种新颖的溶胶凝胶技术以SO42-/ZrO2为有效成份制备了（此处忽略..）复合SZ/SiO2催化剂体系，在此过程中，我们使用了一种硅烷交联剂使SiO2载体迅速凝胶而将ZrO2粒子分散在其网络结构中，达到了纳米级的分散。TPD、H0以及吡啶吸附红外光谱等结果表明，其中的SZ/SiO2二元复合催化剂具有超强酸性，并且L酸位和B酸位并存，其超强酸量占总酸量的50－60%。而XRD、BET、XPS等结果表明这种SZ/SiO2二元复合催化剂是一种微孔的、具有较大的比表面的和核－壳结构的体材料，其中SZ与SiO2之间的关系为负载与被负载的关系。对几种催化反应的研究表明了这种结构大大的提高了催化剂的活性。通过将体系中的硫酸换作其它的酸的研究，我们认为酸在制备过程中的作用是促进ZrO2胶溶，而对交联剂的研究表明交联剂的作用是防止ZrO2纳米粒子团聚。其二是我们利用这种新颖的溶胶-（本文此处忽略..）凝胶技术合成并研究了纳米复合Ag/SiO2体系。我们都知道以陶瓷材料为载体的复合型纳米银材料有着广泛的应用范围，如光电学、膜分离和催化剂等方面。而负载型银催化剂作为工业催化WP=82剂常用于选择性氧化反应、烷烃、烯烃和甲醇的芳构化等反应中。在这一部分中我们利用一步法和两步法合成了纳米级负载型银催化剂。并对其结构和合成机理进行了研究。测试结果表明焙烧后的Ag/SiO2样品是一种有着较大的比表面积，粒径为20-30nm的Ag或Ag的氧化物作为功能成分，SiO2为载体的类似于核-壳结构的体材料。而不同合成方法对样品的结晶有着较大的影响，一步法合成的样品多为单一晶体结构，而两步法合成的样品多为混晶。

以上为本篇毕业论文范文利用新颖的溶胶—凝胶技术制备高效纳米复合催化剂的介绍部分。

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