模板法硅酸錳、碳酸錳核殼結(jié)構(gòu)的制備及催化性能研究.pdf

1、硅酸錳是一種環(huán)境友好型催化劑材料，硅酸錳核殼結(jié)構(gòu)有較大的比表面積和良好的通透性，在污水處理方面表現(xiàn)出可觀的應(yīng)用前景。鈰元素具有特殊的電子層結(jié)構(gòu)，通常表現(xiàn)出優(yōu)秀的化學(xué)和物理性質(zhì)，在硅酸錳核殼結(jié)構(gòu)催化劑中摻雜適當(dāng)?shù)拟嬙?，對于改善硅酸錳催化劑的性能具有重要意義。三氧化二錳在催化劑、磁性功能材料、電極材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，一般通過煅燒碳酸錳得到，制備特定結(jié)構(gòu)的碳酸錳是獲得性能優(yōu)秀的三氧化二錳的重要步驟。
　　本論文的研究內(nèi)容及成果主要包含

2、以下幾方面:
　　1.二氧化硅/硅酸錳核殼結(jié)構(gòu)的制備及表征
　　以四水乙酸錳為錳源，二氧化硅微球為模板，采用水熱法，在添加氨水的堿性溶液體系中，制備出了二氧化硅/硅酸錳核殼結(jié)構(gòu)。研究了二氧化硅模板大小、原料混合方式、原料配比、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、溶液pH值等因素對其形貌和結(jié)構(gòu)的影響。以500 nm粒徑的二氧化硅為模板，用氨水調(diào)節(jié)溶液pH=9，在140℃下水熱反應(yīng)12h可得粒徑均一、分散性良好的二氧化硅/硅酸錳核殼結(jié)構(gòu)。

3、>　　2.鈰摻雜二氧化硅/硅酸錳核殼結(jié)構(gòu)的制備及表征
　　以六水硝酸亞鈰為鈰源，四水乙酸錳為錳源，二氧化硅微球為模板，采用水熱法，在添加氨水的堿性溶液體系中，制備出了不同鈰摻雜濃度的二氧化硅/硅酸錳核殼結(jié)構(gòu)和硅酸錳空心球結(jié)構(gòu)。并通過X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、能量分散譜儀、BET比表面積分析儀和程序升溫還原裝置等測試手段對產(chǎn)物進(jìn)行了表征。
　　3.鈰摻雜二氧化硅/硅酸錳核殼結(jié)構(gòu)的催化性能評價
　　將水

4、熱法制備得到的鈰摻雜二氧化硅/硅酸錳核殼微球應(yīng)用于催化高錳酸鉀氧化去除水中痕量苯酚，并通過紫外-可見分光光度法測量了廢水中的余酚含量，研究了催化劑的活性。探討了反應(yīng)時間、鈰摻雜濃度、催化劑結(jié)構(gòu)和催化劑投加量對苯酚降解率的影響。隨反應(yīng)時間延長，苯酚的降解率越高;鈰元素的摻雜可提高催化劑的活性，最佳摻雜量為3 mol％;空心球結(jié)構(gòu)比核殼結(jié)構(gòu)催化劑有更高的活性;一定范圍內(nèi)，隨著催化劑投加量的增大，苯酚的降解率升高。
　　4.二氧化硅/碳