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《宁夏大学》 2013年
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磁性核壳碳基固体酸催化剂的制备及其应用

刘宁  
【摘要】:随着人们环保意识的增强,大力倡导化学工业的绿色化生产。固体酸作为一种环境友好型的催化剂越来越受到广大科研爱好者的青睐。近年来,多功能复合型碳基固体酸由于它独特性能,备受关注,国内外研究颇多。但是目前报道的复合型碳基固体酸存在比表面积较小、酸性低、稳定性差等缺点。针对以上不足,本文以磁性纳米Fe3O4和氧化沥青碳膜为原料,油酸为分散剂,采用微乳液理论,吸附自组装技术,合成了结合紧密的复合型碳源活性分子组装层,然后催化氧化碳原体并交联原位聚合(缩合),得到磁性纳米Fe3O4为核,网状氧化沥青为壳的多孔碳膜材料前驱体。进一步适度活化、磺化获得所需磁性核壳碳基固体酸,并采用IR、 VSM、TEM、TG、 XRD、XPS等分析手段对其结构、成分进行表征。由TEM图谱可知,该复合材料呈核壳型结构,IR、XPS图谱可知磺化后的样品在1038cm-1和1209cm-1处有特征吸收峰,属于-SO3H的O=S=O键对称和反对称伸缩振动,S2p3图谱显示,位于168ev左右的谱峰可归属于-SO3基团,特征峰的质量相对含量是1.03%,说明-SO3已经成功的健合在壳体表面和内部。通过VSM测定,该催化剂具有超顺磁性。以缩醛(酮)、酯化反应、苯甲醛缩苯胺衍生物、酰胺基萘酚及其衍生物为探针反应,探究其催化性能。结果表明:该磁性碳基固体酸具有较高酸性,较好稳定性,拥有较大的比表面积,重复利用性好,在探针反应中表现良好的催化活性。在外加磁场条件下,快速从反应体系分离,简化操作步骤,降低生产成本,在化工酸催化生产方面具有广阔的应用前景。
【学位授予单位】:宁夏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:O643.36

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