基本信息
- 项目名称：
- 生物柴油固体酸催化剂三维有序大孔SO42-TiO
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 生物柴油固体酸催化剂三维有序大孔SO42-TiO
- 详细介绍：
- 生物柴油固体酸催化剂三维有序大孔SO42-TiO
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为获得催化效果更高的用于生物柴油制备的SO42-/TiO2固体酸，采用胶粒晶体模板法将固体催化剂制备成三维有序大孔材料，考察制备过程中的影响因素，并对所制得的大孔材料结构、形貌进行测试表征。
科学性、先进性及独特之处
- 将固体催化剂制备成三维有序大孔材料，可以进一步提高催化效率。此外，将SO42-/TiO2固体酸催化剂制备成三维有序大孔材料的研究尚未见到。
应用价值和现实意义
- 将固体催化剂制备成三维有序大孔材料，可以进一步提高催化效率。此外，将SO42-/ZrO2固体酸催化剂制备成三维有序大孔材料的研究尚未见到。
学术论文摘要
- 三维有序大孔材料是近年来发展起来十分新颖的研究课题。它在物理、化学等领域内有着十分诱人的广泛前景，特别是在催化剂领域，这种材料由于孔径大, 反应物容易到达活性中心,可以提高催化转化效率, 而且孔径分布均匀,对大分子或生物分子催化转化过程, 有可能实现高效催化转化。 本实验采用胶晶模板法来制备三维有序大孔SO42-/TiO2材料，将聚苯乙烯（PS）通过蒸发自组装法制得模板，用纳米晶粒的烧结法填充SO42-/TiO2的前驱体并去除模板。采用自动物理吸附仪测定和计算所制得的大孔材料的比表面积（BET）及孔径分布，利用扫描电子显微镜（SEM）和热重分析仪对大孔材料的形貌结构进行测试表征。
获奖情况
- 2009年在2nd International Conference on Smart Materials and Nanotechnology inEngineering威海召开的会议上发表了Preparation of Nano-TiO2Powder by Polyacrylamide Gel Method，并且该文章被EI收录。
鉴定结果
- EI:20095212573192
参考文献
- 1. C. K. Jung, I. S. Bae, Y. H. Song, et al, “Plasma surface modification of TiO2 photocatalysts for improvement of catalytic efficiency,” Surf. Coat. Technol. 200(5-6), 1320-1324,(2005).
同类课题研究水平概述
- 生物柴油是由可再生的油脂原料制得的长链脂肪酸甲酯。传统工艺普遍采用液体强碱强酸作为催化剂，问题较多，急需寻求高效环保的新型催化剂。酸催化酯交换法—酸催化酯交换过程一般使用布朗斯特酸进行催化。酸催化剂中浓H2SO4常用的酯交换催化剂，但其腐蚀设备，不易回收，易产生三废。而固体酸作为一种新型环境友好催化剂，是近20年来研究十分活跃的领域，有关的研究文章越来越多。如曾健青等[1]研究了制备条件对SO42-／ZrO2固体超强酸的比表面、孔结构的影响；曹宏远等[2]采用新型固体酸Zr(SO4)24H2O催化大豆油与甲醇的酯交换反应，制得的生物柴油与中国0#柴油的主要性能指标接近。李淑敏等[3]以固体超强酸Zr(SO4)2／TiO2为催化剂，催化工业用棕榈油与甲醇合成了生物柴油，转化率可达89.3％。总之，目前固体酸催化剂用于酯化反应时催化性能稍低，提高方法主要是提高其比表面积和酸强度。三维有序大孔材料材料作为催化剂或载体在结构上有以下特点:极大的比表面积,散热性能优良; 孔径较大且均一, 排列成三维有序状态, 反应物易到达活性中心;大孔与大孔之间通过孔窗连接,构成开放的三维大孔网络结构。这些都有利于物质在三维有序大孔材料材料内部的接触、扩散与传递。希望通过制备三维有序大孔固体酸材料，可以有效提高固体酸催化剂的催化性能。 邬泉周等[4]通过银镜反应的形式将银负载到3DOM SiO2,发现在适宜的条件下,银纳米粒子高度分散在载体上。Stein等[5]用3DOMα-Al2O3为载体负载金属银为催化剂催化乙烯环氧化反应,产率有显著的提高,选择性及转化率也有明显改善。本实验采用胶晶模板法来制备三维有序大孔SO42-/TiO2固体酸催化剂，将聚苯乙烯（PS）通过蒸发自组装法制得模板，用纳米晶粒的烧结法填充SO42-/TiO2的前驱体并去除模板。采用自动物理吸附仪测算大孔材料的比表面积（BET）及孔径分布，用扫描电子显微镜（SEM）和热重分析仪对材料的形貌结构进行表征。考察制备过程中的影响因素，寻求最佳的制备工艺。
