新型納米La2O3-AAO催化劑的制備研究.pdf

1、分類號(hào)：TQ426.94單位代碼：?jiǎn)挝淮a：10190研究生學(xué)號(hào)：研究生學(xué)號(hào)：201308031密級(jí)：無(wú)碩士學(xué)位論文新型納米La2O3AAO催化劑的制備研究StudyonthePreparationofNovelLa2O3AAONanoarrayCatalyst研究生姓研究生姓名：名：王曉月王曉月專業(yè)：業(yè)：化學(xué)工程與技術(shù)化學(xué)工程與技術(shù)指導(dǎo)教師姓名：指導(dǎo)教師姓名：杜長(zhǎng)海杜長(zhǎng)海指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師職稱職稱：教授教授2016年4月碩士學(xué)位論文I摘

2、要納米催化材料受到人們的廣泛關(guān)注，源于其具有超小型的結(jié)構(gòu)單元、表面能高、表面原子配位不飽和度高、比表面積大等特點(diǎn)，因此比常規(guī)材料有更優(yōu)越的吸附潛力和更高的催化活性。其中，將活性組分植入含有特定孔結(jié)構(gòu)的模板中，既可以獲得較高的比表面積，又可以避免粒度小所帶來(lái)的操作困難。在眾多模板中，多孔氧化鋁膜（AAO）模板因其結(jié)構(gòu)規(guī)則有序、耐高溫以及制備簡(jiǎn)單等特點(diǎn)常常作為催化劑載體所使用。綜合考慮催化材料的結(jié)構(gòu)有序性、比表面積、熱穩(wěn)定性、制備難度以及實(shí)

3、驗(yàn)設(shè)備條件等方面，選擇用溶膠凝膠結(jié)合模板法來(lái)制備納米催化劑。本文采用陽(yáng)極氧化法制備催化劑載體，即將高純鋁片作為基體，采用一次陽(yáng)極氧化的方法在其表面制備出AAO，再采用逆電剝離的方法使AAO和鋁基體分離開(kāi)來(lái)，從而獲得雙通的AAO模板。以硝酸鑭作為鑭源，檸檬酸作為螯合劑，選用溶膠凝膠的方法，并控制實(shí)驗(yàn)條件參數(shù)，輔助以負(fù)壓抽濾的手段將前驅(qū)體植入模板孔洞中去，利用模板的導(dǎo)向作用來(lái)可控合成新型La2O3AAO納米陣列催化劑。以丙酮自縮合生成二丙酮

4、醇作為探針?lè)磻?yīng)來(lái)考察其催化性能，并采用XRD、SEM、TEM、BET、CO2TPD等手段對(duì)催化劑進(jìn)行表征。結(jié)果表明催化劑的最佳制備條件是：煅燒溫度為900℃，煅燒時(shí)間為1h。此時(shí)，丙酮轉(zhuǎn)化率為4.01%，對(duì)產(chǎn)物二丙酮醇的選擇性為96.32%。催化劑重復(fù)使用5次后丙酮轉(zhuǎn)化率為3.63%，二丙酮醇選擇性為97.06%。經(jīng)表征分析可知，活性組分La2O3在AAO模板上分散均勻，且催化劑具有較高的比表面積，大量較強(qiáng)的弱堿性位是該催化劑活性高的主