三維連續(xù)大孔鈰鋯系催化材料的制備及性能研究【開題報(bào)告】

1、開題報(bào)告開題報(bào)告化學(xué)化學(xué)三維連續(xù)大孔鈰三維連續(xù)大孔鈰鋯系催化材料的制備及性能研究鋯系催化材料的制備及性能研究一：選題的背景與意義一：選題的背景與意義由于多孔材料具有均一有序的大孔孔道、較高的孔體積等特點(diǎn)，在多相催化、吸附與分離等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，自1992年成功地合成孔分子篩MCM41，有關(guān)中孔材料合成與應(yīng)用的研究備受人們的矚目。由于氧化硅多孔材料的局限性，中孔材料的研究范圍正逐漸擴(kuò)展到其他氧化物。ZrO2是一種多功能材料，由于同

2、時(shí)具有酸性和堿性中心及良好的離子交換性能，是一種理想的催化劑及催化劑載體，因此對(duì)多孔氧化鋯的合成制備已有較多報(bào)道。同時(shí)另一種稀土金屬元素Ce由于其獨(dú)特的電子構(gòu)型，其氧化物CeO2具備一定可逆氧化還原反應(yīng)：2CeO2←→Ce2O312O2而產(chǎn)生儲(chǔ)放氧能力，可控制氧含量的波動(dòng)對(duì)催化反應(yīng)的影響。將CeO2制備成三維有序的大孔形態(tài)，賦予其空隙結(jié)構(gòu)有序的空間排列和良好的開放性，可在新型催化劑或催化劑載體方面發(fā)揮重要作用。目前，工業(yè)上廣泛采用H2S

3、O4作為酯化反應(yīng)催化劑其優(yōu)點(diǎn)是催化活性高價(jià)廉易得。然而該類催化劑對(duì)設(shè)備有很強(qiáng)的腐蝕性，反應(yīng)產(chǎn)物與催化劑的分離困難，產(chǎn)品的后處理需經(jīng)過中和、水洗等工序會(huì)產(chǎn)生大量廢水污染環(huán)境。因此，不腐蝕設(shè)備對(duì)環(huán)境友好的SO24促進(jìn)型氧化物固體超強(qiáng)酸引起了人們的極大興趣。ZrO2CeO2SO24類固體超強(qiáng)酸幾乎對(duì)酸催化反應(yīng)均表現(xiàn)出較高的反應(yīng)活性和較好的選擇性，其作為新型的固體酸催化材料，有著特殊的催化性能其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：（1）能在含水條件下使用可用于酯化

4、、醚化、?；冗^程其催化活性普遍高于分子篩等固體酸催化劑。（2）具有較寬的溫度適用范圍，可在較低和較高溫條件下使用。（3）對(duì)設(shè)備的腐蝕和環(huán)境的污染小，用量少，可重復(fù)使用。（4）制備方便，催化反應(yīng)的后處理簡(jiǎn)便。因此，ZrO2CeO2SO24為一種對(duì)環(huán)境友好的催化劑，有著廣泛的應(yīng)用前景，已引起國(guó)內(nèi)外催化工作者的興趣和重視。二：研究的基本內(nèi)容與擬解決的問題二：研究的基本內(nèi)容與擬解決的問題（1）制備ZrO2CeO2SiO2催化劑模板。把已制備

5、好的SiO2模板浸泡在一定濃度的鋯、鈰混合溶液中，利用溶膠凝膠法使鋯、鈰負(fù)載在模板表面，等其干燥后放到烘箱中烘烤至無異味，然后在馬弗爐中，一定溫度、一定時(shí)間下煅燒后使其成為ZrO2CeO2SiO2催化劑模板。（2）制備固體酸催化劑。把已制備好的ZrO2CeO2SiO2催化劑模板放到一定濃度的稀硫酸對(duì)文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告進(jìn)行修改2011年01月16日04月08日收集資料，修改論文研究框架，撰寫論文2011年04月09日04月12日提交畢業(yè)論

6、文初稿2011年04月13日04月30日收集資料，修改論文2011年05月05日05月10日畢業(yè)論文定稿參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)：[1]鄔泉周李玉光.三維有序大孔材料應(yīng)用研究進(jìn)展[J].廣州:化工進(jìn)展2008年第27期:358363.[2]楊衛(wèi)亞鄭經(jīng)堂，張艷姝，譚樹成.模板法制備三維有序大孔CeO2[N].山東:中國(guó)稀土學(xué)報(bào)2006年12月:128131.[3]PaoloFnasiero，JanKaspar，MauroGraziani.Ont

7、heratedeterminingstepinthereductionofCeO2ZrO2mixedoxides[J]Enviromental22(1999)L11L14.[4]鄔周泉尹強(qiáng)，廖菊芳，鄧景衡，李玉光.累托石[N].廣州化學(xué)學(xué)報(bào)，2005年第10期:892896.[5]韋薇楊冬霞，楊申明，李路，袁葵.化學(xué)共沉淀法制備納米二氧化鈰的研究[J].稀土2009年10月:2021.[6]于強(qiáng)強(qiáng)劉玉良何濤索掌懷.介孔二氧化鈰材料的合成

8、與表征[N].煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào)2010年7月：173175.[7]王艷榮.納米二氧化鈰的資源及利用[J].廣州化工2005第5期:2426.[8]孔祥晉潘湛昌肖楚民等.納米氧化鈰催化作用研究探討[M].化學(xué)與生物工程20052(1):13.[9]張燕陳楠袁慎忠等.納米氧化鈰的制備及催化性能的研究[N].中國(guó)稀土學(xué)報(bào)200312(21):8486.[10]張偉邱克輝，陳俊才等.溶膠凝膠法制備納米二氧化鈰[M].成都，技術(shù)研發(fā)2001:12.[