1、开题报告化学三维连续大孔铈/锆系催化材料的制备及性能研究一选题的背景与意义由于多孔材料具有均一有序的大孔孔道、较高的孔体积等特点，在多相催化、吸附与分离等领域具有广阔的应用前景，自1992年成功地合成孔分子筛MCM41，有关中孔材料合成与应用的研究备受人们的瞩目。由于氧化硅多孔材料的局限性，中孔材料的研究范围正逐渐扩展到其他氧化物。ZRO2是一种多功能材料，由于同时具有酸性和碱性中心及良好的离子交换性能，是一种理想的催化剂及催化剂载体，因此对多孔氧化锆的合成制备已有较多报道。同时另一种稀土金属元素CE由于其独特的电子构型，其氧化物CEO2具备一定可逆氧化还原反应2CEO2CE2O31/2O2,
2、而产生储放氧能力，可控制氧含量的波动对催化反应的影响。将CEO2制备成三维有序的大孔形态，赋予其空隙结构有序的空间排列和良好的开放性，可在新型催化剂或催化剂载体方面发挥重要作用。目前，工业上广泛采用H2SO4作为酯化反应催化剂,其优点是催化活性高,价廉易得。然而,该类催化剂对设备有很强的腐蚀性，反应产物与催化剂的分离困难，产品的后处理需经过中和、水洗等工序,会产生大量废水污染环境。因此，不腐蚀设备对环境友好的SO24促进型氧化物固体超强酸引起了人们的极大兴趣。ZRO2CEO2/SO24类固体超强酸几乎对酸催化反应均表现出较高的反应活性和较好的选择性，其作为新型的固体酸催化材料，有着特殊的催化性
3、能,其优势主要表现在（1）能在含水条件下使用,可用于酯化、醚化、酰基化等过程,其催化活性普遍高于分子筛等固体酸催化剂。（2）具有较宽的温度适用范围，可在较低和较高温条件下使用。（3）对设备的腐蚀和环境的污染小，用量少，可重复使用。（4）制备方便，催化反应的后处理简便。因此，ZRO2CEO2/SO24为一种对环境友好的催化剂，有着广泛的应用前景，已引起国内外催化工作者的兴趣和重视。二研究的基本内容与拟解决的问题（1）制备ZRO2CEO2SIO2催化剂模板。把已制备好的SIO2模板浸泡在一定浓度的锆、铈混合溶液中，利用溶胶凝胶法使锆、铈负载在模板表面，等其干燥后放到烘箱中烘烤至无异味，然后在马弗炉
4、中，一定温度、一定时间下煅烧后使其成为ZRO2CEO2SIO2催化剂模板。（2）制备固体酸催化剂。把已制备好的ZRO2CEO2SIO2催化剂模板放到一定浓度的稀硫酸中浸泡一段时间，取出后使其干燥，接着把该模板在一定温度、一定时间下煅烧，使其形成ZRO2CEO2SIO2固体酸催化剂。（3）检测固体酸催化剂的催化效果。取一定量的制备好的ZRO2CEO2SIO2固体酸催化剂，把它作为一个酯化反应的催化剂，记下它的酯化效果，然后与同一酯化反应用浓硫酸作催化剂的酯化率作对比。与此同时，采用不同浓度的硫酸浸泡ZRO2CEO2SIO2催化剂模板得出各个催化剂的催化剂效果，从中得到使用时间最长催化效率最高的催
5、化剂。另外，用红外光谱与粉末衍射等分析仪器对催化剂性能进行检测。三研究的方法与技术路线利用模板法把已制备完成的SIO2浸泡在一定浓度的锆、铈溶液中，使一部分的锆、铈离子负载在SIO2的表面，等其自然干燥后放到烘箱中烘烤，然后在马弗炉中经过一定时间一定温度的煅烧使其成为较为稳定的ZRO2CEO2SIO2催化剂模板。为了检测所制备的催化剂的性能，我们选用了较为简单合理地方法制备以ZRO2CEO2SIO2为模板的固体酸催化剂，用它作为催化剂来促使一个酯化反应的进行，反应完后测定该反应的酯化率及产率，由此得出固体酸催化剂的催化性能，从侧面反映出以ZRO2CEO2SIO2为模板的催化剂的性能。主要的技术
6、路线图如下锆、铈混合溶液，SIO2模板干燥，烘箱干燥一定温度时间下马弗炉煅烧ZRO2CEO2SIO2催化剂模板用稀硫酸浸泡ZRO2SIO2固体酸催化剂催化一个酯化反应，测定该反应的酯化率及产率固体酸催化剂的催化性能以ZRO2CEO2SIO2催化剂模板为模板的催化剂的性能四研究总体安排与进度2010年11月15日前确定题目2010年11月16日12月06日前完成文献综述及开题报告2010年12月7日12月25日修改文献综述及开题报告2010年12月26日12月27日开题答辩2011年01月01日01月15日对文献综述和开题报告进行修改2011年01月16日04月08日收集资料，修改论文研究框架，
7、撰写论文2011年04月09日04月12日提交毕业论文初稿2011年04月13日04月30日收集资料，修改论文2011年05月05日05月10日毕业论文定稿参考文献1邬泉周,李玉光三维有序大孔材料应用研究进展J广州化工进展,2008年第27期3583632杨卫亚,郑经堂，张艳姝，谭树成模板法制备三维有序大孔CEO2N山东中国稀土学报,2006年12月1281313PAOLOFORNASIERO，JANKASPAR，MAUROGRAZIANIONTHERATEDETERMININGSTEPINTHEREDUCTIONOFCEO2ZRO2MIXEDOXIDESJ,ENVIROMENTAL22199
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