1、开题报告应用化学三维连续大孔钛/锆系催化材料的制备及性能研究一、选题的背景与意义ZRO2是唯一同时具有酸、碱性和氧化、还原性的化合物,作为催化剂已得到了广泛应用。TIO2作为光催化氧化催化剂,在紫外可见光或近紫外可见光的照射下,室温下就可将多种有机污染物完全氧化成CO2和H2O,且具有无毒、制备简易和价廉的优点,从而成为最主要的光催化氧化催化剂。但两者均存在一些不足之处,如1比表面积比较小,作为催化剂应用的TIO2和ZRO2的比表面积通常为40100M2/G；2存在多种的晶型TIO2有锐钛矿和金红石两种晶型,ZRO2有四方相、单斜相和立方相三种晶型,而且热稳定性较差、各晶型之间容易相互转变。由
2、于TIO2和ZRO2催化剂的反应性能与其晶型密切相关,若在制备和使用过程中发生了晶型转变,则会显著影响其催化性能。如果将TIO2和ZRO2制成TIO2ZRO2复合氧化物,则不但可以保持TIO2和ZRO2原有的特殊性能,而且可克服上述所存在的缺点,近年来已引起人们极大的关注,作为催化剂已广泛应用于有机污染物的消除、脱氢和脱氢环化、醇脱水、异构化和酯化等反应。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题（1）制备TIO2ZRO2SIO2催化剂模板。把已制备好的SIO2模板浸泡在一定浓度的钛锆溶液中，利用共沉淀法使钛锆负载在模板表面，取出模板放置于空气一段时间后用烘箱烘干，然后在一定温度、一定时间下煅烧后使
3、其成为TIO2ZRO2SIO2催化剂模板。（2）制备固体酸催化剂。把已制备好的TIO2ZRO2SIO2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ZRO2SIO2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TIO2ZRO2SIO2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TIO2ZRO2SIO2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化剂。另外，用红外光谱与粉末衍射等分析仪
4、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浸泡在一定浓度的钛锆混合溶液中，使部分的钛锆沉淀负载在SIO2表面，然后经过一定时间一定温度的煅烧使其成为较为稳定的TIO2ZRO2SIO2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的方法，即制备以TIO2ZRO2SIO2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TIO2ZRO2SIO2为模板的催化剂的性能。主要的技术路线图如下钛锆溶液SIO2模板共沉淀，干燥TIOH4ZROH4SIO2煅烧TI
5、O2ZRO2SIO2催化剂模板用硫酸浸泡TIO2ZRO2SIO2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TIO2ZRO2SIO2为模板的催化剂的性能四、研究的总体安排与进度2010年08月2010年09月文献调研、综述、翻译及实验材料、器材的准备2010年10月2010年11月制备TIO2ZRO2SIO2催化剂模板，同时用红外光谱做表征2010年12月2011年01月制备固体酸催化剂，研究该催化剂的性能2011年03月2011年04月使用酯化反应来检测固体酸催化剂的催化效果，从中得出最优化的催化剂2011年05月2011年05月实验总结，毕业论文的撰写及答
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