一、在Cu(Ⅱ)催化下,对氯苯酚和苯酚钾反应的动力学研究(论文文献综述)
石雪林[1](2021)在《有机配体修饰提升金属电催化消除水体污染物性能研究》文中研究表明近年来,随着经济的快速发展,环境水体污染日趋严重,导致水体污染的因子多种多样,其中含氯有机污染物(COPs)和硝酸盐是较典型的污染因子。含氯有机污染物具有较高毒性,易富集且难生物降解等特点,硝酸盐具有一定毒性(长期喝含硝酸盐的水易出现贫血症状),且是水体富营养化的主要诱因,二者对人类生存和生态安全构成较大威胁。目前,针对COPs和硝酸盐的处理技术主要包括物理法、化学法和生物法等,其中电催化还原技术因其具有绿色高效、反应条件温和、选择性强和无二次污染等优势,正逐渐成为国内外水体污染处理研究的热点。金属Pd和Cu因其各自优越的性质和较高的催化活性分别是COPs和硝酸盐电催化还原的理想催化剂。然而,贵金属钯(Pd)在电催化还原过程中存在成本较高、电流效率低和电极稳定性差等问题,电催化还原硝酸盐中金属Cu存在电催化活性不理想、氨产率和选择性低、电流效率低以及在反应过程中易氧化失活等问题,使金属Pd和Cu在环境修复实际应用中受到限制。因此如何提升Pd和Cu基纳米材料在电催化还原技术中的催化效率成为了一个较为关键的问题。针对以上关键科学问题,本文利用表面配体修饰策略对金属Pd和Cu基催化剂进行改性,以获得较高的电催化活性以及较高的法拉第效率和选择性。具体结果如下:(1)在Pd基电催化氢化还原脱氯(EHDC)体系中,为减少Pd基催化剂的用量,提高其本征活性。本文提出了一种新的策略,即协调四乙基氯化铵(TEAC)分子配体修饰到碳支撑的Pd NPs后,在还原电位的作用下制备了Pd/amine工作电极。实验和理论分析表明,吸附在Pd NPs上的TEAC能够在还原电位下转化为分子胺(主要是TEA),进而形成强的N-Pd键。将所制备的Pd/amine催化剂与传统方法制备的钯催化剂应用于EHDC反应,Pd/amine催化剂具有更高的催化活性和耐用性,其质量和本征活性分别为2.32 min-1g Pd-1和0.16min-1cm Pd-2,并且它产生的有毒副产物更少。进一步机理研究表明,胺配体引入了三种效应:H+泵效应、电子效应和空间效应。其中H+泵效应增加了局部H+浓度以提高H*的生成量,电子效应和空间效应则缓解对苯酚的强吸附,释放出的Pd活性位点有利于对2,4-DCP的吸附。在这些效应的协同作用下增强了Pd的EHDC性能。我们相信,这项工作为通过合成催化剂后再修饰电极来调节金属纳米催化剂的催化性能提供了新的思路,也为利用配体环境来解决COPs等紧迫的环境危机提供新的策略。(2)在电催化还原硝酸盐体系中,为了增加催化剂的稳定性,改善铜基催化剂的固有活性,提升硝酸盐电催化还原对氨产物的选择性。本文通过一种简单的浸置方法在Cu(OH)2纳米线(原位生长于泡沫铜上,Cu-Cu(OH)2)表面修饰1,4-萘二甲酸(1,4-NDC)分子配体合成了Cu-Cu(OH)2-NDC催化剂。实验表征结果发现,1,4-NDC不改变其晶体结构但对Cu(OH)2纳米线在电还原活化过程中的形貌产生较大影响,使其转化为致密的Cu(OH)2纳米颗粒。将纯泡沫铜(Cu)、Cu-Cu(OH)2和Cu-Cu(OH)2-NDC三种电极进行电催化还原硝酸盐测试,结果表明在工作电压为-0.90 V下Cu-Cu(OH)2-NDC电极展示出较高的硝酸盐还原效率(100%)、氨选择性(92.4%)和法拉第电流效率(58.9%),优于Cu-Cu(OH)2和纯泡沫铜(Cu)电极。通过对Cu-Cu(OH)2和Cu-Cu(OH)2-NDC电极的稳定性测试我们发现,随着反应次数的增加,Cu-Cu(OH)2电极硝酸盐还原性能逐渐降低(氨的选择性从79.6%降低到41.8%,法拉第效率从52.5%降至29.6%),而Cu-Cu(OH)2-NDC电极催化性能则保持稳定(氨的选择性和电流效率维持在90%和60%左右)。以上结果表明有机配体修饰铜基催化剂可显着提升电催化硝酸盐还原性能。这项工作从环境保护和节能的角度出发为去除硝酸盐污染,使其循环利用成为有用的氨类化学商品,减少对能源密集型和不可持续的Haber-Bosch产氨的需求提供了一种全新的策略。本文的研究工作为深入研究电催化还原COPs和硝酸盐的机理以及提高电催化还原性能提供了新的策略,且对电催化还原技术在实际环境修复中的应用具有重要意义。
桂文莹[2](2021)在《三价锰系金属氧化物催化剂在对氯苯酚邻位甲基化反应中的研究》文中研究指明对氯邻甲酚是一种重要的精细有机化工原料,主要用做防腐剂、消毒剂、杀菌剂及合成植物生长调节剂的中间体等。传统合成对氯苯酚衍生物的方式主要为酚类物质的氯化,此工艺在生产的过程中存在氯原子利用率低、副产物污染严重和设备维护成本高等问题。我国煤炭资源丰富,甲醇产能大,价格稳定。对氯苯酚与甲醇气相邻位甲基化生产对氯邻甲酚同时具备生产成本低廉、利于进一步扩大生产、环境友好型的绿色合成工艺和原子利用率高等优点,可以替代传统的氯代工艺成为大批量合成对氯邻甲酚的新选择。因此,设计和开发具备原料转化率高、单邻位选择性高、循环次数多和使用寿命长的催化剂是实现此工艺工业化的关键。本论文以不同方法合成了一系列Mn2O3系催化剂,评价了催化剂在对氯苯酚与甲醇气相邻位甲基化反应的活性。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、N2吸附脱附、扫描电子显微镜、NH3/CO2程序升温脱附、H2程序升温还原、固体紫外和热重-差热等系列表征,对反应前后、不同焙烧温度和不同元素配比的催化剂进行了细致研究。将这些表征结果同目标反应中的催化活性和产物选择性相关联,并解释了脱氯反应的机理。讨论了不同反应条件对催化活性和产物选择性的影响。本论文的主要研究工作如下:一、沉淀法制备Mn2O3催化剂在对氯苯酚与甲醇气相邻位甲基化反应中的研究采用氨水沉淀法制备了Mn2O3催化剂。经过不同温度焙烧,制备了不同结晶度、酸碱位丰度、比表面积、孔径和孔容的催化剂样品。在固定床反应器中评价了其反应性能,产物分析结果表明,脱氯为该反应的主要副反应。我们对脱氯进行细致的研究。将载气由N2换为H2/Ar混合气,证明了甲醇分解产生的H2不会使对氯苯酚脱氯。将甲基化试剂由甲醇换为甲醛溶液,脱氯反应受到抑制,说明甲醇是对氯苯酚类物质脱氯的主要原因。XRD、XPS和TG-MS表征表明反应过程中Mn3+被还原为Mn2+且催化剂表面氧物种分布发生了变化。在总结对氯苯酚和甲醇的反应历程和反应机理后,提出了一种甲醇使对氯苯酚类物质脱氯的机理。通过XRD和TG-DTA表征分别对不同反应阶段催化剂的晶相和表面积碳情况进行了分析。对反应温度、酚醇比、液时体积空速等反应条件进行了优化,并讨论了反应条件如何影响了催化剂的催化活性和反应产物的选择性。二、α-Mn2O3纳米线材料在对氯苯酚与甲醇气相邻位甲基化反应中的研究通过水热法合成了α-Mn2O3纳米线材料,经过不同温度焙烧制备了不同结晶度、酸碱位丰度、比表面积、孔径和孔容的催化剂样品,并在固定床反应器中评价了其催化性能。SEM显示催化剂介孔结构源于α-Mn2O3纳米线的烧结和堆叠,随着焙烧温度的提高烧结加剧。XRD、N2吸附脱附、NH3/CO2-TPD表征结果表明,在考察的焙烧温度范围内,所合成的纳米线材料结构稳定,晶相不会发生转变。较沉淀法合成的Mn2O3具有更大的比表面积、更多的活性位点。XRD、XPS和TG-MS表征表明反应过程中Mn3+被还原为Mn2+且表面氧物种分布发生了变化。H2-TPR表征说明α-Mn2O3纳米线催化剂体相晶格氧更易于迁移至催化剂表面。通过XRD和TG-DTA表征分别对不同反应阶段催化剂的晶相和表面积碳物种进行了分析。同时对反应温度、酚醇比、液时体积空速等反应条件进行了优化,探讨了α-Mn2O3纳米线材料在高液时空速下具有高活性的原因。三、尖晶石型Zn1-xCuxMn2O4催化剂在对氯苯酚与甲醇气相邻位甲基化反应中的研究通过共沉淀法合成了含有不同锌铜含量的Zn1-xCuxMn2O4(x=0,0.25,0.5,0.75,1)尖晶石催化剂。并通过XRD、固体紫外光谱、XPS、SEM、N2吸附脱附、H2-TPR、NH3/CO2-TPD、TG-DTA等表征手段对催化剂的结构形态和表面性质进行了研究。研究了不同锌铜比、不同焙烧温度对催化剂的结构和反应的影响,以及反应前后催化剂的结构组成变化。对反应条件进行了优化,在x=0.25,反应温度390 oC、酚醇比1:20时,对氯邻甲酚的单程收率最大为46.8%。虽然尖晶石结构的Zn0.75Cu0.25Mn2O4比表面积较小,但是由于其表面氧物种活性高,因此在高体积空速下可维持较高的转化率。四、钙钛矿结构Sr掺杂的锰酸镧催化剂在对氯苯酚与甲醇气相邻位甲基化反应中的研究通过溶胶凝胶法先制备了不同Mn含量(LM1,LM2,LM3)的锰酸镧催化剂。并在LM3的基础上引入了不同量的Sr2+,制备了一系列钙钛矿型催化剂。通过对催化剂进行表征和对对氯苯酚与甲醇邻位甲基化反应的反应评价。结果表明,当Mn的含量较大时(LM2,LM3),由于阳离子富集作用,会生成无定形的氧化锰。且Mn含量越大,Mn的结晶度和平均价态越低。Sr2+的引入会使钙钛矿的晶格发生畸变,产生氧空位。在反应过程中,会加快催化剂内部晶格氧的迁移速率。但不会对催化剂的表面性质(酸碱性、比表面积)等产生太大影响。Sr2+的加入使催化剂体相晶格氧更易迁移至催化剂表面,促进了甲醇到甲醛的氧化过程,使催化剂在一定时间内维持较好的活性。
江玮[3](2021)在《固体酸催化剂定向裂解木质素模型化合物C-O键的研究》文中进行了进一步梳理木质素是唯一大量可再生的芳香族或环烷烃化学品来源。选择性地裂解芳醚C-O键将木质素定向转化为高品质化学品是木质素高附加值转化利用的关键难题之一。本论文首先以木质素模型化合物为研究对象,考察Ni和Ru负载固体酸催化剂在不同反应条件下对模型化合物的催化加氢性能以及反应机理。然后将催化剂直接用于木质素的催化反应,通过检测和分析反应后液体产物中轻质组分的组成和相对含量,为木质素加氢裂解定向制备高品质化学品提供理论依据和技术支持。通过浸渍法制备不同金属负载的Nb2O5基催化剂(Ni/Nb2O5、Co/Nb2O5、Cu/Nb2O5和Ru/Nb2O5),以木质素模型化合物二苯醚(DPE)为探针,检测催化剂的催化性能。结果表明,过渡金属催化剂中,Ni/Nb2O5比Co/Nb2O5和Cu/Nb2O5的催化活性高,归因于金属Ni的平均颗粒尺寸比Co和Cu小,分散性更好。由于催化剂酸性极弱,加氢脱氧(HDO)反应难以发生,无法脱除产物中氧原子。相较于过渡金属催化剂,Ru/Nb2O5催化剂活性更高,加热时DPE主要通过C-O键裂解生成环己烷和环己醇,室温下(30 oC)DPE主要进行芳环加氢生成氧二环己烷(OCE),催化剂酸性不足,HDO反应也难以发生。通过浸渍法将金属Ru负载在商业C-HZ5载体制备Ru/C-HZ5催化剂,用于DPE加氢反应。结果表明,该催化剂不仅能够有效地转化DPE,还能实现产物中氧原子的脱除,最终得到唯一产物环己烷,归因于催化剂特殊结构,包括高分散的活性金属Ru和较多的酸性位点等。然后对催化剂进行改进,结合原位掺杂和浸渍法制备Ga掺杂的Ru/Ga@S-HZ5催化剂,通过增强催化剂中活性金属与载体之间的相互作用,优化催化剂结构,提高催化活性。表征结果揭示元素Ga均匀分散在S-HZ5的骨架结构中,金属Ru均匀分散于Ga@S-HZ5载体的表面和孔道内。Ga掺杂可提高HDO反应所需的酸性位,尤其是中强酸位。高活性Ru/Ga@S-HZ5催化剂可在更加温和的反应条件下(180 oC,2 h,1 MPa H2),完全转化DPE生成唯一产物环己烷,有效脱除产物中的氧原子。将Ru/C-HZ5和Ru/Ga@S-HZ5催化剂应用于木质素的催化加氢反应。结果表明,不加催化剂时,不仅木质素转化后的液体收率较低,且产物存在大量含氧化合物,催化效果较差。加入Ru/C-HZ5和Ru/Ga@S-HZ5催化剂后,木质素转化后的液体收率显着提高,且产物中大部分含氧化合物均转化为无氧的脂肪烃类,对氧原子的脱除效果较好。相比之下,掺杂Ga改性后的Ru/Ga@S-HZ5催化剂活性比活性金属Ru直接负载在商业C-HZ5载体上制备的Ru/C-HZ5高。该研究实现了木质素加氢解聚定向制备高品质的无氧化学品和液体燃料。该论文有图70幅,表23个,参考文献126篇。
魏树伟[4](2021)在《新型壳聚糖基Co-Ni-Fe类水滑石复合材料制备及其性能研究》文中指出随着社会工业化发展的持续推进,有机废水污染问题的严峻性得到了人们的广泛关注。氯酚类化合物是一类应用广泛的化合物,常用于农药生产过程中。氯酚类化合物毒性极强,较低的浓度即可对生物产生严重的毒害作用。类水滑石材料由于其特殊的结构,对氯酚类污染物有着一定的去除效果,因此,研究新型水滑石复合材料对氯酚类的去除有着一定的环境效益。本研究针对水滑石的特殊结构,采用低饱和共沉淀法制备了Co-Ni-Fe类水滑石(Co-Ni-Fe-LDHs)和壳聚糖基Co-Ni-Fe类水滑石复合材料(C/Co-Ni-Fe-LDHs),采用低饱和共沉淀-焙烧联用的方法制备了Co-Ni-Fe层状氧化物(Co-Ni-Fe-LDO)和壳聚糖牺牲基Co-Ni-Fe层状氧化物(C/Co-Ni-Fe-LDO)。通过FTIR、XRD、SEM以及BET等表征手段对上述材料进行表征,探究了材料的形貌及结构特征。以上述四种材料为吸附剂,用于对模拟废水中2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的吸附去除,探究了不同吸附条件对吸附效果的影响,利用吸附动力学模型以及吸附等温线拟合模型对吸附过程做了基理层面的分析。通过改变反应条件,对比研究了上述四种材料对模拟废水中2,4-DCP的氧化去除性能,同时探究了氧化体系条件对材料氧化性能的影响。在含H2O2的非均相类芬顿氧化体系中,以制得的四种材料为体系的催化剂,探究在非均相类芬顿氧化体系中影响2,4-DCP的降解因素及改善降解条件以提高降解效果,发挥材料的催化性能。通过对比不同体系中材料对2,4-DCP的去除效果,进一步探究材料除去模拟废水中2,4-DCP的应用前景。通过材料的多次循环试验,探究了材料的可重复利用性能。本研究结果如下:(1)四种材料的制备与表征。利用低饱和共沉淀法制备出了结晶度良好的Co-Ni-Fe-LDHs材料,具备传统水滑石材料的层状结构。将改性壳聚糖分子引入类水滑石材料后,XRD图谱显示形成的复合材料结晶度有所降低,SEM图谱显示材料仍具备层状结构,在FTIR光谱中,壳聚糖分子的特征吸收峰明显地呈现出来。表征结果显示,材料经焙烧后,比表面积增大,层状结构被部分破坏。(2)四种材料的吸附性能对比研究。利用单因素法优化了吸附体系的反应条件,通过对比材料对2,4-DCP的吸附量,对比了四种材料吸附性能的优劣。在最优条件下,Co-Ni-Fe-LDHs和Co-Ni-Fe-LDO对2,4-DCP(20 mg·L-1)的去除率分别为18.93%和35.45%;C/Co-Ni-Fe-LDHs和C/Co-Ni-Fe-LDO对2,4-DCP(100 mg·L-1)的去除率分别为25.72%和36.45%。Co-Ni-Fe-LDHs、Co-Ni-Fe-LDO、C/Co-Ni-Fe-LDHs和C/Co-Ni-Fe-LDO对2,4-DCP的实验吸附量分别可达到0.9465 mg·g-1、1.7725 mg·g-1、2.572 mg·g-1和3.6452 mg·g-1,壳聚糖的引入以及焙烧均提高了材料的吸附性能。利用吸附动力学方程对四种材料对2,4-DCP的吸附过程进行拟合,结果表明四种材料的吸附拟合曲线与准二级动力学模型更加匹配,表明四种材料的吸附行为以化学吸附为主导。利用Langmuir及Freundlich吸附等温线模型对四种材料对2,4-DCP的吸附过程进行拟合,结果显示四种材料的等温吸附拟合与Langmuir吸附等温模型更加匹配,表明四种材料对2,4-DCP的吸附过程为有效的单层化学吸附。拟合数据显示C/Co-Ni-Fe-LDO的饱和吸附量(Qmax=3.9481 mg·g-1)要优于其他三种材料,C/Co-Ni-Fe-LDHs的饱和吸附量(Qmax=3.0972 mg·g-1)要优于Co-Ni-Fe-LDHs,进一步表明改性后的材料的吸附性能要优于改性前的材料。(3)四种材料对2,4-DCP的氧化降解性能对比。过渡金属钴、镍、铁三种元素的氧化物组成水滑石的主体层板结构,过渡金属Fe3+有着良好的催化氧化性能,通过改性材料及改变反应条件,充分发挥Fe3+的氧化降解效果。在最优条件下,Co-Ni-Fe-LDHs、Co-Ni-Fe-LDO、C/Co-Ni-Fe-LDHs和C/Co-Ni-Fe-LDO对2,4-DCP(100 mg·g-1)的氧化去除效率分别为72.88%、71.88%、83.20%和79.45%。(4)四种材料对2,4-DCP的催化氧化降解性能对比。以过渡金属氧化物为主体结构的四种材料具有良好的催化氧化性能,通过引入H2O2及改善反应条件,充分发挥材料的催化氧化性能。以2,4-DCP为降解底物的非均相类芬顿氧化体系中,在最佳反应条件下,Co-Ni-Fe-LDHs、Co-Ni-Fe-LDO、C/Co-Ni-Fe-LDHs和C/Co-Ni-Fe-LDO对2,4-DCP(100 mg·g-1)的降解效果可分别达到99.14%、74.32%、97.17%和71.77%。5次循环实验表明材料作为催化剂可重复利用性极强,稳定性能良好。综合对比材料对2,4-DCP的去除性能研究,C/Co-Ni-Fe-LDHs对2,4-DCP的吸附性能最优;Co-Ni-Fe-LDO对2,4-DCP的氧化降解效果最好;Co-Ni-Fe-LDHs和C/Co-Ni-Fe-LDHs作为非均相类芬顿反应的催化剂,pH适应范围很宽,开发利用潜力很大。
赵晶晶[5](2020)在《苯酚类危化品泄漏事故处置与决策技术研究》文中认为为有效应对苯酚类危险化学品(以下简称“危化品”)泄漏事故,有针对性地解决以下问题:(1)传统TiO2光催化剂由于对可见光响应能力低、电子-空穴易复合,因而导致降解苯酚类污染物效率低;(2)泄漏场景复杂,众多泄漏处置方案和药剂选择困难,泄漏处置与决策有效性低;(3)应急准备不充分,评价机制和方法滞后。因此,本文以苯酚及苯酚类衍生物为例,围绕危化品泄漏处置与处置方案决策两条主线,提升危化品泄漏处置与应急准备能力。主要研究内容如下:(1)基于氧化石墨烯-有机-无机纳米复合物光催化氧化技术深度处理特征污染物。本文用水热法合成无毒的钒酸铋-氧化石墨烯-二氧化钛-聚苯胺复合物(BiVO4-GO-TiO2-PANI)。主要发现为:与 BiVO4-GO(BVG)和BiVO4-GO-TiO2(BVGT)相比,BVGTA 与聚苯胺(PANI)复合,PANI 添加量为0.03g时,展现出更强的光催化氧化能力。首先,在实验条件下模拟处理亚甲基蓝(MB)和苯酚污染物,经暗箱吸附2小时、可见光辐照3小时后,BVGTA对亚甲基蓝(MB)和苯酚的降解率分别达到大约85%和80%,BVG、BVGT和BVGTA的光催化降解过程均符合一级动力学方程(R2>0.932)。其次,复合上PANI之后,BVGTA降解亚甲基蓝(MB)的表观速率常数(kapp)最大,达到 1.06×10-2 min-1,分别是 BiVO4-GO(BVG)和(BiVO4-GO-TiO2,BVGT)的1.63倍和2.94倍;同样,BVGTA降解苯酚的表观速率常数(kapp)最大,达到8.86×10-3min-1,分别是BiVO4-GO(BVG)和BiVO4-GO-TiO2(BVGT)的1.2倍和1.96倍,上述说明BVGTA复合上聚苯胺PANI之后大大提升可见光光催化降解污染物的能力,PANI添加量为0.03g时,光催化降解效果最好。再次,BVGTA经过五次光催化氧化循环实验后,光催化活性无明显下降,0.07g剂量的BVGTA光催化降解效果最佳。最后,经改良的Kirby-Bauer琼脂扩散法(也叫晕圈法)的实验结果表明BVG,BVGT和BVGTA对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌近乎无毒。(2)基于氧化石墨烯-无机纳米复合物光催化氧化深度处理特征污染物。本文用自组装法常温合成一系列高比表面积的多孔纳米针状复合物,发现使用不同碱源对孔结构影响较大:NaOH做碱源得到微孔氧化亚铜-氧化石墨烯-二氧化钛(Cu2O-GO-TiO2,Cu2OGT-A);三乙胺(TEA)做碱源得到介孔氧化铜-氧化石墨烯-二氧化钛(CuO-GO-TiO2,CuOGT-B)。在这些复合物中,Cu2OG-A最大比表面积达到228.72m2/g,介孔CuOGT-B表现出最强的吸附性能和光催化氧化性能。实验模拟处理多种有机污染物经暗箱吸附2小时,可见光辐照3小时后,介孔CuOGT-B对阳离子荧光染料番红O(SO)、阴离子偶氮染料活性黑B(RBB)、苯酚类衍生物没食子酸(GA)的去除率分别达到82.91%,81.61%,和83.87%。Cu2OG-A和CuOGT-B的光催化降解过程均符合一级动力学方程(R2>0.952)。Cu2OGT-A和CuOGT-B对阴阳离子染料和苯酚类衍生物多元酚的降解无选择性。Cu2OGT-A和CuOGT-B降解RBB的表观速率常数(kapp)分别为1.72 × 10-3 min-1和1.81 × 10-3 min-1,介孔CuOGT-B表现出更好的光催化氧化性能。经过五次光催化氧化循环实验后,光催化性能未明显降低。0.07g剂量光催化降解效果最佳,苯酚衍生物GA初始浓度范围在10-4—10-5mol/L时,光催化降解效果较好,GA初始浓度在10-5mol/L时光催化降解效果最佳。(3)基于动态模糊灰色关联度多准则群决策法筛选苯酚类泄漏处置技术。在复杂场景下,决策者推演泄漏事故可能演变的情景态势,提出技术、物资材料、工程、经济、社会与环境六个评价指标,结合德尔菲法和动态区间三角模糊加权平均算子(DITFWA)对三个不同时空的专家评价值进行集成,形成一种扩展的动态灰色关联度多准则群决策方法。实证部分,本文以苯酚泄漏事故处置决策为例,验证此法的可行性和实用性,当苯酚泄漏发生到第一时空时,备选方案1和2最优,当苯酚泄漏发生到第三时空,备选方案11优于其它备选方案。实证结果显示:多时空动态决策问题更有利于应对苯酚类泄漏的复杂性和多样性。(4)基于流程挖掘技术提升危化品泄漏应急准备效果,进一步优化和提升泄漏事故应急救援所需的应急准备能力。首先采用模糊挖掘算法重构应急准备流程分析工作流,以此考察目标应急预案的有效性。其次利用社会网络挖掘方法分析应急准备流程参与者的组织结构,考察参与者彼此合作的协调性。通过一系列基于流程挖掘的技术手段从工作流(目标应急预案中的任务是否有效执行)和组织结构(应急准备中参与者彼此合作协调性)两方面分析危化品泄漏事故准备流程,分析应急准备流程的主要偏差,发现影响应急响应能力的“瓶颈”。在实证分析中,论文根据苯酚泄漏应急预案为脚本进行演练,运用流程挖掘技术分析应急演练产生的事件日志数据。分析发现该化工企业在应急准备实操中存在的问题,三个主要流程偏差应予纠正。流程挖掘技术为评价危化品泄漏应急准备提供了一种定量方法,使整个应急准备过程透明化,能从中获取丰富的预先未知的流程细节,便于应急管理者和应急预案制定者洞察当时实况,发现应急准备流程中的偏差。更重要的是,该技术能使应急管理者和应急预案制定者优化应急准备流程,不断改进应急预案,通过对应急预案反复演练、分析和完善,有针对性地提升应急救援所需的专业能力。本文研究注重学科交叉融合,从泄漏物光催化氧化深度处理技术、泄漏处置技术决策和应急准备评价三方面构建化工企业危化品泄漏事故环境安全保障体系,对确保化工企业生产与公共环境安全具有重要理论意义与实践价值。
王琮[6](2020)在《金属氧化物碱性条件下激活过硫酸盐氧化酚类污染物的研究》文中进行了进一步梳理近年来,过渡金属氧化物常被用于在酸性和中性条件下活化过二硫酸盐(PS)生成SO4·-和·OH氧化酚类污染物。这些氧化技术尽管可通过苯环的羟基化、开环等反应将酚类污染物无选择性氧化甚至完全矿化,然而,这些氧化物种的氧化能力往往随p H升高而迅速降低。此外,随着有机物分子量的增加及碳链的增长,将其完全矿化所需的氧化剂用量会明显增加,从而大幅增加工艺的处理成本。因此,寻求更为廉价和高效的催化体系将废水中酚污染物转化为聚酚的“资源化再利用”思路成为含酚废水处理的重要发展方向。本研究拟借助动力学、表征分析和密度泛函模拟,深入研究碱性条件下不同金属氧化物激活PS的活化机制以及对酚类污染物的氧化机制。首先,本文研究了CuO在碱性条件下催化PS氧化苯酚。研究发现,棒状CuO(110)-PS氧化体系在碱性条件下可将高浓度苯酚迅速氧化去除,而PS:苯酚的消耗比率低至0.904:1。湮灭实验和电子顺磁光谱(EPR)分析排除了SO4·-、·OH、O2·-和1O2对苯酚的主要氧化贡献,表明了碱性条件下苯酚生成苯氧自由基的脱氢反应是苯酚氧化的主要机制。飞行时间质谱、红外和核磁分析表明,大部分苯酚(98.2%)通过聚合进一步生成了聚酚。借助密度泛函计算(DFT)研究进一步发现,PS在CuO(110)表面通过非自由基机制活化,即PS中的O-O键由1.45(?)被活化拉长至1.58(?);被活化的O-O键进一步通过脱氢途径获取酚羟基中的H,并使O-O发生裂解,形成SO4·-和苯氧自由基;苯氧自由基发生偶联并最终聚合为聚苯酚。其次,本文研究了CuO-PS体系对不同酚类污染物的氧化过程。除了苯酚,该氧化体系还可将邻硝基酚、间硝基酚、对硝基酚和二硝基酚等难降解取代酚氧化聚合为聚酚,并且对于不同取代酚类,它们去除的最佳p H值均接近它们各自的p Ka值。Hammett图表明,log kobs与各种酚的BDEO-H值(键解离能)之间呈负线性关系,揭示了不同酚通过脱氢反应形成了相应的苯氧自由基。此外,苯酚和不同硝基酚共同存在时,加入的苯酚均可提高溶液中总有机碳的去除率。红外和质谱分析进一步表明,在苯酚和硝基酚共同氧化过程中,两者氧化生成的苯氧自由基可发生偶联共聚,从而促进了硝基酚等难聚合酚的去除效率。另外,为进一步考察金属氧化物晶面对PS激活过程的影响,本研究合成了三种具有不同晶面的Co3O4纳米颗粒棒(110)、立方体(100)和八面体(111)。三种Co3O4在PS氧化苯酚中的催化反应活性依次为棒>立方体>八面体。湮灭实验和EPR分析排除了SO4·-、·OH、O2·-和1O2等自由基的主要贡献,苯氧自由基的产生说明体系中存在聚苯酚的可能。对液固两相的分析则表明,棒Co3O4-PS-苯酚体系中96.6%苯酚转化为聚酚。DFT模拟结果表明,Co3O4(110)晶面上较短的Co(II)-Co(II)键长有利于对PS中O-O键的活化,被激活的O-O键进而通过脱氢反应途径催化氧化苯酚为二聚体、三聚体、低聚物和高聚物。最后,本文对FeCo2O4双金属氧化物在近中性和碱性条件下催化PS与过一硫酸盐(PMS)氧化苯酚的过程进行了比较。研究发现,PMS能够比PS更快速地将苯酚氧化,同时PMS的消耗量也更高。溶液和固体总有机碳分析表明,PS体系中的苯酚主要转化为固体沉淀,而PMS体系下大部分苯酚则被氧化为溶于水的副产物。湮灭实验和EPR分析表明,除了非自由基机制(即苯酚通过脱氢反应形成苯氧自由基过程),SO4·-、·OH和1O2在PMS体系中对氧化苯酚发挥了重要作用,而SO4·-和·OH也在PS体系下发挥了一定的作用。本文将酚类污染物转化为聚酚的独特研究视角为寻求经济、高效和适用于含酚废水处理的“绿色氧化技术”提供了重要的新方法与新思路。同时,本研究对其他芳香性污染物废水(如苯胺、噻吩废水)的处理同样具有重要的指导意义。
王倩[7](2020)在《共价有机聚合物的制备及其在有机催化和荧光传感方面的应用》文中研究指明共价有机聚合物具有结构可控、功能可调、稳定性高等优异的物理化学性质,通过整合不同功能分子实现了在气体储存、吸附、分离和催化、能源、传感器、生物医药等领域的广泛应用。特别是有机多孔聚合物可通过简单的结构单元用共价键连接而逐渐得到研究者的重视,近些年越来越多的多孔材料的合成及应用得到迅速发展。因此,设计合成新型共价有机聚合物,特别是多孔有机聚合物,并开发其应用领域具有重要的研究意义。本论文基于溶剂热法,采用富含杂原子的卟啉及含水杨醛结构的单体分别采用Suzuki-Miyaura交叉偶联反应、席夫碱反应设计合成了两种共价有机聚合物材料。通过红外光谱、固体核磁、扫描电镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱分析、热重分析等表征手段对所得到的材料的结构、形貌及性能进行研究,并初步探究了这些材料在有机催化、传感等领域的应用。研究内容主要包括以下两个部分:1、首先合成了5,10,15,20-四(4-溴苯基)卟啉,芘-2,7-二硼酸双(频哪醇)酯两种结构单元,再通过Suzuki-Miyaura交叉偶联反应合成卟啉基共价有机聚合物(COP-1)。由于卟啉具有很强的配位能力,因此将金属Pd引入卟啉环内使金属在材料内沉积。将所得的负载金属钯的卟啉基聚合物(Pd-COP-1)在碳酸钾的存在下用于催化的Suzuki-Miyaura偶联反应,以对溴苯甲醛和苯硼酸为底物,在较温和的反应条件下60℃,6小时可得到98%的反应产率,并且具有较高的催化剂稳定性,在循环使用催化剂5次之后仍可得到74%的反应产率。在硼氢化钠的存在下,使用Pd-COP-1分别对2-硝基苯酚、3-硝基苯酚、4-硝基苯酚进行还原为无污染的氨基苯酚kapp值分别为1.08、1.66和0.60×10-22 s-1,在经过五次循环使用之后,催化剂仍具有较高的反应活性,对4-硝基苯酚的还原仍可达到92%。2、合成[1,3,5-三(5-叔丁基-3-甲酰基-4-羟基苯基)乙炔基]苯单体,与水合肼在溶剂热条件下通过席夫碱缩合的方法构建生成有机聚合物(COP-2),材料具有非常好的荧光及金属螯合性能。此材料对于金属铜离子具有非常好的检测效果,当在悬浮液中有铜离子存在时,可发生荧光猝灭效应,在其他金属阳离子或阴离子存在的情况下,不会干扰COP-2对Cu2+的选择性。而且当加入强络合剂时,荧光强度可得到恢复,可用于第二次检测,在使用五次循环之后,铜离子对COP-2仍具有明显猝灭效应。此种多孔材料应用于金属离子检测领域,扩大了多孔材料的应用范围,具有非常重要的意义。
范若愚[8](2020)在《非贵金属(Cu,Ni)催化剂的合成及其加氢性能研究》文中进行了进一步梳理随着煤炭、石油、天然气等传统不可再生资源的日趋紧张,能源危机、环境污染问题变得日益严峻。因此可再生清洁能源的开发、利用变得迫在眉睫。木质纤维素生物质作为最丰富的有机碳源,具有储量丰富、易于获取、环境友好、可再生等优势,被公认为传统化石燃料的最佳代替品。但是,由于其含氧量过高、燃烧热值过低使其无法直接代替传统化石燃料。然而,通过建立有效的催化体系可以获得高效的生物燃料和高附加值的精细化学品,从而有效解决日益增长的能源需求。目前加氢脱氧(HDO)是解决这个问题最行之有效的途径,其关键是有针对性的构筑高活性、特异选择性以及良好稳定性的HDO催化剂。本论文以木质纤维素中的典型模型化合物香兰素为主要研究对象,针对在工业化实际应用中存在的催化条件苛刻,催化剂活性组分易流失、制备过程繁琐、在极性溶剂(尤其是水)中稳定性差、原子利用效率低等技术壁垒进行了深入研究。旨在通过绿色、简单的制备策略构筑高活性的非贵金属(Cu,Ni)催化剂,在相对温和的条件下实现不饱和醛酮化合物的选择性氢化,并通过先进的表征技术与理论计算揭示反应路径、催化机制以及催化剂与催化反应之间存在的构-效关系。主要研究内容和开展工作如下:1、活性炭负载的铜催化剂(Cu/AC)及催化性能研究利用活性炭本身具有的还原性,通过碳热还原法一步合成高分散Cu/AC催化剂(粒径为20-30nm的铜纳米颗粒均匀镶嵌在活性炭中),并以香兰素为模型化合物探索该Cu/AC催化剂在不饱和醛酮中的选择性HDO催化性能。研究发现催化剂形态与碳热还原条件具有较高的相关性,当催化剂煅烧温度为600℃,可以获得高分散的金属铜。该催化剂在香兰素水相直接加氢和有机相转移加氢中均能高选择性生成目标产物2-甲氧基-4-甲基苯酚(MMP),表现出了优异的氢化性能。在水相直接加氢体系中,99.9%的香兰素通过HDO实现了催化转化(120℃,2.0MPa H2,5 h),且MMP的选择性达到93.2%;而在转移加氢体系中,以2-丙醇为溶剂和供氢体,香兰素几乎完全转化为MMP(转化率99.8%,选择性99.1%,反应条件180℃,2.0 MPa N2,5h)。该催化剂在转移加氢体系中具有良好的循环稳定性,循环五次反应后催化活性及选择性无明显下降趋势,活性组分Cu元素也无明显流失。2、团簇及原子级铜构筑的亚纳米复合材料多功能催化性能研究尽管碳热还原获得的高分散Cu/AC催化剂展现出很好的香兰素氢化性能,但催化剂尺寸存在较大的压缩空间(由几十纳米至团簇和原子级),其活性可进一步提高。为了更好的实现活性金属的原子级分散,构筑高能活性界面,显着提高催化效率,通过氨辅助牺牲模板法制备了原子级分散的高负载Cu催化剂(Cu0/Cu-doped SiO2),这是一种Cu团簇与原子Cu组成的亚纳米复合材料。通过密度泛函理论(Density-Functional Theory,DFT)计算证实了 Cu团簇和原子Cu所形成的亚纳米复合体对多功能催化的协同作用,实现了室温加氢、温和条件下脱氢和转移加氢。更为重要的是,该催化剂对其他不饱和醛酮化合物均有良好的氢化性能,并且已经在工业化实际应用中取得了阶段性成果,这将有助于扩大亚纳米复合材料在工业催化中的应用。3、芯-壳结构Cu@C催化剂及水相加氢脱氧性能研究大多催化剂在水相体系中稳定性差,目前的催化反应主要在有机溶剂中进行。通过减压蒸馏法构筑了一种芯-壳结构Cu@C催化剂。Cu纳米颗粒的平均粒径为20nm左右,高度分散于空心碳腔体内部,使得每个空心碳腔体成为一个微型反应环境,不仅可以有效抑制Cu纳米粒子的长大,提高了催化活性,还可以减少活性组分的流失,提高催化剂在水相体系中的稳定性。结果表明,相比传统碳基负载型Cu基催化剂,芯-壳结构的Cu@C催化剂在水相加氢中稳定性显着提高,重复使用五次过后,催化活性无明显下降。4、高度弥散Ni催化剂及水相加氢脱氧性能研究为了保证催化剂在水相体系中的稳定性,进一步提高原子利用效率,从而提升本征催化活性,通过超高温离子交换法合成了一种原子水平上高分散的Ni催化剂(HD-Ni/N-CMS)。该催化剂是原子水平上高分散的Ni锚定在氮掺杂碳分子筛上。研究发现在保证香兰素和催化剂中Ni含量的摩尔比一致的情况下,催化剂Ni含量为0.56%时,仍能很好地活化香兰素中的羰基(C=O)使其高选择性转化为MMP。归一化到单个Ni位活性点的转化频率(TOF)高达1041.7 h-1,其性能可以与绝大多数贵金属催化剂媲美,且该类催化剂水相稳定性、重复使用性良好,工业化应用前景良好。
吴严洁[9](2020)在《离子交换法制备微纤复合Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂及其对苯酚湿式催化氧化性能研究》文中研究表明含酚废水是工业废水的一种,具有来源广、毒性大、难降解、对人体危害严重等特性。因此,开发一种对其高效降解技术显得尤为重要。湿式催化氧化法由于反应条件温和,反应速率高效,成本较为低廉等优点备受青睐。该技术中催化剂是提高效率和选择性的关键,所以,开发并制备一种微纤复合分子筛膜催化剂并应用于苯酚的湿式催化氧化,进而提高催化活性,增强传质传热,降低床层阻力,提高接触效率,是一项具有工业前景的重要课题。本文采用离子交换法制备Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂,并以工业废水苯酚为研究对象,系统的研究了用离子交换法改性的微纤复合ZSM-5分子筛膜催化剂的制备,表征及其在苯酚的湿式催化氧化方面的应用。首先,研究了苯酚基于离子交换法制备的Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂的结构化固定床反应器的湿式催化氧化。用浸渍法和离子交换法制备催化剂,结合SEM,EDS mapping,BET,FT-IR,UV-vis,H2-TPR和XPS等技术,对两种类型的催化剂进行表征。实验结果表明:大约5μm连续且致密的ZSM-5分子筛膜很好的包覆在不锈钢微纤载体PSSF(Paper-like Sintered Stainless Steel Fibers)的表面。离子交换法所制备的催化剂比浸渍法所制备的催化剂具有更多的Cu+离子和晶格氧。另外,在苯酚的湿式催化氧化实验中,离子交换法制备的催化剂表现出更好的催化性能(苯酚被完全氧化、80%的TOC转化率、80%的CO2选择性、23%总的Cu离子浸出率),另一方面,浸渍法所制备的催化剂的TOC转化率为51%,CO2的选择性为52%,Cu的浸出率达到60%。离子交换法制备的催化剂,在连续操作11小时后,Cu的浸出浓度仅为17 ppm,苯酚仍然得到完全的转化。使用后的催化剂进行表征发现失活主要原因是Cu+活性离子的浸出和重度积碳。其次,探讨了制备工艺条件的优化对于离子交换法催化氧化苯酚的影响,并初步考察苯酚在基于微纤复合分子筛膜催化剂结构化固定床反应器上的本征动力学。实验结果表明:最优的制备工艺为离子交换时间为24小时,离子交换浓度0.1 mol/L,离子交换次数为1次,离子交换温度为40 oC。在此最优制备条件下制备的催化剂的BET比表面积为165 m2/g,分子筛中铝含量最低,离子交换度最高,Cu+活性金属离子和晶格氧占主要部分。并且在活性金属负载量只有1.91%的条件下表现较好的催化性能:76.6%的TOC转化率、78%的CO2选择性、30%的总的Cu浸出率。此外,实验表明最佳的结构化固定床反应条件是:进料流速为2 m L/min,反应温度为40 oC,床层高度为2 cm。采用级数动力学模型和阿伦尼乌斯方程计算得到苯酚基于结构化固定床Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂中的湿式催化反应的反应级数为一级反应,催化氧化反应的活化能为Ea=72.9k J mol-1。最后,通过改变离子交换顺序来探讨Cu、Fe双金属催化剂的催化性能。实验结果表明:Fe/Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂具有更好的催化活性,TOC转化率比单组分Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂提高3%。双组分金属催化剂中Fe元素的引入不仅提高了催化剂的催化活性,而且还抑制Cu活性组分的流失。双组分催化剂中,双组份活性金属Fe和Cu存在电子之间的相互作用,主要是活性金属Cu失去一部分电子转移给了活性金属Fe。从而使活性金属Cu的价态变高,更有利于催化还原反应。
刘飞燕[10](2020)在《微纤复合石墨烯基膜催化剂的制备及其湿式催化氧化含酚废水的应用基础研究》文中研究指明现代工业的快速发展给人们的生活带来了极大的方便,但同时也给人类赖以生存的环境造成了严重破坏,主要包括废水、废气、废渣的排放污染。其中,含酚废水(如苯酚)具有来源广、毒性高以及难以降解等特点,对其进行有效的处理尤为迫切。目前常见的含酚废水的处理方法主要有物理分离法、生物降解法以及化学处理法。其中,化学处理法中的湿式催化氧化法具有条件温和、处理浓度广泛以及反应快速高效等优点而被广泛应用于含酚废水的处理中。湿式催化氧化法的关键在于寻找合适的催化剂。目前,大量含酚废水湿式催化氧化研究集中在金属催化剂,虽然金属催化剂在湿式催化氧化反应中能表现出优异的催化活性,但是金属催化剂在反应过程中会不可避免浸出金属活性组分,导致二次污染。因此,开发一种高效且稳定的石墨烯基催化剂,并设计基于该催化剂的含酚废水湿式催化氧化反应工艺是一项具有理论意义和实用价值的重要课题。本文在纸状不锈钢微纤(PSSF)作为催化剂载体的研究基础上,开发了一系列用于含酚废水处理的微纤复合石墨烯基催化剂,并考察了在固定床反应器中基于该催化剂对苯酚的湿式催化氧化性能、稳定性、反应和失活机理以及催化氧化本征动力学。首先,研究了PSSF-Gr催化剂在固定床反应器上对苯酚的湿式催化氧化性能。采用化学气相沉积(CVD)法,通过调控C2H2的流速、沉积时间及其沉积温度,成功制备了不同石墨烯厚度的PSSF-Gr催化剂。通过一系列现代表征技术证明了合成的石墨烯膜是紧密附着在PSSF载体上,并仍能保持催化剂的三维网状结构。单层石墨烯厚度的PSSF-Gr催化剂在连续湿式催化氧化苯酚的固定床反应器中表现出最优的催化活性:苯酚转化率高达99%,总有机碳(TOC)转化率达73%。PSSF-Gr的催化活性归因于无金属催化剂Gr,且其催化机理是·OH的机理。该催化剂在固定床反应器中表现出较好的稳定性,连续反应72 h后催化剂仍然具有高催化活性,随着催化反应继续进行至96 h,该催化剂出现了明显的失活现象,通过一列表征手段证明失活的主要原因是石墨烯表面化学和结构的改变、苯酚和邻苯二酚的吸附、三维网状结构的腐蚀和坍塌。其次,研究了PSSF-Gr-NCNT催化剂在固定床反应器上对苯酚的湿式催化氧化性能。采用CVD法,通过调控开加热包的顺序、管堵位置、N2流速、C2H2的流速、三聚氰胺用量及其沉积温度,成功制备了PSSF-Gr-NCNT复合膜催化剂。通过一系列现代表征技术证明了合成的石墨烯膜是紧密附着在PSSF载体上,而N掺杂的碳纳米管是生长在石墨烯膜表面和三维网状结构的空隙。在最优条件下制备的PSSF-Gr-NCNT催化剂的N/C原子百分比为4.4%,其中复合膜催化剂上的石墨烯为七层N掺杂的石墨烯,碳纳米管为N掺杂的多壁碳纳米管。在湿式催化氧化的连续固定床反应器中,PSSF-Gr-NCNT的苯酚转化率达100%,TOC的转化率最高达43%,其催化活性稍高于相同厚度的PSSF-Gr催化剂,其主要原因是碳纳米管和石墨烯的N掺杂增加了催化剂的电子转移。PSSF-Gr-NCNT催化剂的催化机理也是·OH机理。再次,研究了PSSF-Gr催化剂在固定床反应器上对苯酚的湿式催化氧化性能。采用CVD法,通过调控N2流速、H2流速、三聚氰胺用量及其沉积温度,成功制备了PSSF-NGr催化剂。通过一系列现代表征技术证明了合成的N掺杂的石墨烯膜是紧密附着在PSSF载体上,并仍能保持催化剂的三维网状结构。通过研究所有制备条件下PSSF-NGr的催化活性,发现PSSF-NGr上NGr的厚度和掺杂N的种类和含量影响催化性能,具有更低NGr的层数,高石墨N比例以及高的N/C比的PSSF-Gr具有更高的催化活性,苯酚转化率达100%,TOC转化率最高达62%。PSSF-NGr催化剂的催化机理也是·OH机理。最后,研究了苯酚废水在微纤复合石墨烯固定床反应器上的湿式催化氧化反应本征动力学。通过考察石墨烯膜的厚度和进料流率对苯酚转化率的影响来消除催化反应的内外扩散。采用假设法的级数动力学模型对苯酚催化氧化反应的动力学数据进行拟合,结果表明苯酚在基于PSSF-Gr催化剂的固定床反应器上的湿式催化氧化反应是一级反应,并采用Arrhenius方程拟合计算得到反应活化能为106.06 k J mol-1。
二、在Cu(Ⅱ)催化下,对氯苯酚和苯酚钾反应的动力学研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、在Cu(Ⅱ)催化下,对氯苯酚和苯酚钾反应的动力学研究(论文提纲范文)
(1)有机配体修饰提升金属电催化消除水体污染物性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 电催化氢化脱氯技术 |
1.2.1 电催化氢化脱氯技术的基本原理 |
1.2.2 电催化氢化脱氯技术研究进展及存在的问题 |
1.3 电催化还原硝酸盐技术 |
1.3.1 电催化还原硝酸盐的机理 |
1.3.2 电催化还原硝酸盐研究现状及存在的问题 |
1.4 研究目的和意义 |
1.5 课题主要研究内容 |
第2章 表面配体环境促进钯纳米颗粒电催化脱氯机制研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要实验材料及试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验方法 |
2.2.4 分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Pd电极和Pd/amine电极的合成及表征 |
2.3.2 Pd/amine催化剂电催化脱氯性能研究 |
2.3.3 Pd/amine提升电催化脱氯性能的机理研究 |
2.4 本章小结 |
第3章 Pd/amine催化剂电催化脱氯性能影响因素的研究 |
3.1 前言 |
3.2 配体含量对电催化脱氯性能的影响 |
3.3 污染物浓度对电催化脱氯性能的影响 |
3.4 工作电势对电催化脱氯性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 Cu(OH)_2纳米线表面配体修饰及其电催化还原硝酸盐性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料及试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 实验方法 |
4.2.4 分析方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 Cu-Cu(OH)_2-NDC电极的表征 |
4.3.2 Cu-Cu(OH)_2-NDC电极电催化还原硝酸盐测试 |
4.3.3 Cu-Cu(OH)_2-NDC电极的稳定性 |
4.3.4 Cu-Cu(OH)_2-NDC电极电催化还原硝酸盐的影响因素 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间科研成果及获奖情况 |
(2)三价锰系金属氧化物催化剂在对氯苯酚邻位甲基化反应中的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 对氯邻甲酚研究背景 |
1.1.1 对氯邻甲酚简介 |
1.1.2 国内对氯苯酚的生产概况 |
1.1.3 国内甲醇的生产概况 |
1.1.4 对氯苯酚衍生物的生产概况 |
1.1.5 对氯苯酚衍生物的用途 |
1.2 对氯苯酚衍生物的合成路线 |
1.2.1 苯酚氯气直接氯化法 |
1.2.2 氯化硫酰氯化法 |
1.2.3 氯化铜法 |
1.2.4 氯化氧化法 |
1.2.5 N-氯代胺法 |
1.2.6 二甲硫醚法 |
1.2.7 其他方法 |
1.3 苯酚类物质邻位甲基化反应催化剂 |
1.3.1 分子筛催化剂 |
1.3.2 金属氧化物催化剂 |
1.4 苯酚甲醇气相甲基化的反应机理 |
1.5 本课题研究的目的和意义 |
参考文献 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂和原料 |
2.2 主要实验仪器 |
2.3 催化剂的制备方法 |
2.4 催化剂的表征与测试条件。 |
2.4.1 X射线衍射(XRD) |
2.4.2 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
2.4.3 X射线光电子能谱(XPS) |
2.4.4 N_2-吸附脱附(N_2 adsorption-desorption) |
2.4.5 热重-差热分析(TG-DTA)和热重-质谱联合分析(TG-MS) |
2.4.6 H_2程序升温还原(H_2-TPR) |
2.4.7 NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD) |
2.4.8 程序升温脱附(CO_2-TPD) |
2.4.9 紫外可见光谱(UV-vis) |
2.5 反应活性评价及数据处理 |
2.5.1 反应活性评价 |
2.5.2 产物分析与检测 |
第三章 沉淀法制备Mn_2O_3催化剂在对氯苯酚与甲醇邻位甲基化反应中的研究 |
3.1 引言 |
3.2 Mn_2O_3催化剂的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 XRD表征 |
3.3.2 XPS表征 |
3.3.3 SEM表征 |
3.3.4 N2吸附脱附表征 |
3.3.5 TPD表征 |
3.3.6 H2-TPR表征 |
3.3.7 TG-MS和DTA表征 |
3.3.8 对氯苯酚邻位甲基化的反应机理及氯酚的脱氯机制 |
3.3.9 Mn_2O_3催化对氯苯酚邻位甲基化的产物分布 |
3.3.10 催化剂焙烧温度对反应的影响 |
3.3.11 反应温度的影响 |
3.3.12 酚醇比的影响 |
3.3.13 体积空速的影响 |
3.3.14 催化机理的实验验证 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 α-Mn_2O_3纳米线材料在对氯苯酚与甲醇气相邻位甲基化反应中的研究 |
4.1 引言 |
4.2 α-Mn_2O_3纳米线催化剂的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 XRD表征 |
4.3.2 SEM表征 |
4.3.3 N2吸附脱附表征 |
4.3.4 XPS表征 |
4.3.5 H_2-TPR表征 |
4.3.6 TPD表征 |
4.3.7 TG-DTA表征 |
4.3.8 催化剂焙烧温度对反应的影响 |
4.3.9 反应温度的影响 |
4.3.10 酚醇比的影响 |
4.3.11 体积空速的影响 |
4.3.12 α-Mn_2O_3纳米线催化剂的稳定性评价 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 尖晶石型Zn_(1-x)Cu_xMn_2O_4催化剂在对氯苯酚与甲醇气相邻位甲基化反应中的研究 |
5.1 引言 |
5.2 尖晶石型锰酸盐(Zn_(1-x)Cu_xMn_2O_4)的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 XRD表征 |
5.3.2 固体紫外表征 |
5.3.3 XPS表征 |
5.3.4 SEM表征 |
5.3.5 N2吸附脱附表征 |
5.3.6 H_2-TPR表征 |
5.3.7 TPD表征 |
5.3.8 TG-DTA表征 |
5.3.9 不同锌铜比对反应的影响 |
5.3.10 焙烧温度对反应的影响 |
5.3.11 反应条件的优化 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 钙钛矿结构Sr掺杂的锰酸镧催化剂在对氯苯酚与甲醇气相邻位甲基化反应中的研究 |
6.1 引言 |
6.2 催化剂的制备 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 X射线衍射 |
6.3.2 SEM和 EDS表征 |
6.3.3 N2吸附脱附表征 |
6.3.4 XPS表征 |
6.3.5 H2-TPR表征 |
6.3.6 TPD表征 |
6.3.7 催化剂活性和选择性的评价 |
6.3.8 催化剂的稳定性评价 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
结论与展望 |
一、结论 |
二、展望 |
作者简历 |
攻读博士学位期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(3)固体酸催化剂定向裂解木质素模型化合物C-O键的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 木质素结构的研究 |
1.3 木质素直接液化研究进展 |
1.4 木质素及其模型化合物加氢转化催化剂 |
1.5 论文的研究意义和内容 |
2 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 试剂与仪器 |
2.3 催化剂的制备 |
2.4 催化加氢实验 |
2.5 催化剂的表征 |
3 Ni/Nb_2O_5催化剂的表征和催化性能 |
3.1 催化剂的表征 |
3.2 不同催化剂对DPE的加氢催化影响 |
3.3 Ni/Nb_2O_5催化剂上DPE的加氢催化反应 |
3.4 DPE的加氢催化反应途径和机理 |
3.5 小结 |
4 Ru/Nb_2O_5催化剂的表征和催化性能 |
4.1 催化剂的表征 |
4.2 Ru/Nb_2O_5催化剂上DPE的加氢催化反应 |
4.3 不同木质素模型化合物的加氢催化反应 |
4.4 DPE的加氢催化反应途径和机理 |
4.5 小结 |
5 Ru/C-HZ5催化剂的表征和催化性能 |
5.1 催化剂的表征 |
5.2 不同催化剂对DPE的HDO反应影响 |
5.3 Ru/C-HZ5催化剂上DPE的HDO反应 |
5.4 不同木质素模型化合物的HDO反应 |
5.5 DPE的HDO反应途径和机理 |
5.6 小结 |
6 Ru/Ga@S-HZ5催化剂的表征和催化性能 |
6.1 催化剂的表征 |
6.2 不同催化剂对DPE的HDO反应影响 |
6.3 Ru/Ga@S-HZ5催化剂上DPE的HDO反应 |
6.4 不同木质素模型化合物的HDO反应 |
6.5 DPE的HDO反应途径和机理 |
6.6 小结 |
7 木质素催化加氢反应 |
7.1 Ru/C-HZ5催化木质素解聚的产物分布 |
7.2 Ru/Ga@S-HZ5催化木质素解聚的产物分布 |
7.3 小结 |
8 结论和创新点 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)新型壳聚糖基Co-Ni-Fe类水滑石复合材料制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.2 2,4-DCP |
1.2.1 2,4-DCP简介 |
1.2.2 2,4-DCP生产工艺 |
1.2.3 水中2,4-DCP去除技术 |
1.3 壳聚糖 |
1.3.1 壳聚糖概述 |
1.3.2 壳聚糖的应用 |
1.4 水滑石 |
1.4.1 水滑石结构 |
1.4.2 水滑石性质 |
1.4.3 制备方法 |
1.4.4 在环境领域的应用 |
1.5 复合材料及改性研究 |
1.5.1 复合材料 |
1.5.2 水滑石改性方法 |
1.6 研究目的与内容 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容 |
2 改性Co-Ni-Fe-LDHs复合材料的制备与表征 |
2.1 材料的制备 |
2.1.1 试剂与材料 |
2.1.2 实验设备 |
2.1.3 材料制备步骤 |
2.2 复合材料的表征 |
2.2.1 傅里叶红外光谱(FTIR) |
2.2.2 X射线衍射图(XRD) |
2.2.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.4 比表面积(BET) |
2.3 本章小结 |
3 改性复合材料对2,4-DCP的吸附性能研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 试剂与材料 |
3.1.2 实验设备 |
3.1.3 实验方法 |
3.2 改性复合材料吸附实验 |
3.2.1 反应时间对吸附效果的影响 |
3.2.2 投加量对吸附效果的影响 |
3.2.3 体系pH对吸附效果的影响 |
3.2.4 材料吸附性能对比 |
3.3 吸附动力学研究 |
3.3.1 吸附动力学曲线 |
3.3.2 吸附动力学拟合 |
3.4 吸附热力学研究 |
3.4.1 等温吸附曲线 |
3.4.2 等温吸附模型拟合 |
3.5 本章小结 |
4 改性复合材料对2,4-DCP氧化去除性能研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 材料与试剂 |
4.1.2 实验仪器 |
4.1.3 实验方法 |
4.1.4 实验步骤 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 体系温度的作用 |
4.2.2 反应时间的作用 |
4.2.3 材料投加量的作用 |
4.2.4 体系酸碱度的作用 |
4.2.5.2,4-DCP初始浓度的作用 |
4.2.6 材料对2,4-DCP的氧化性能对比 |
4.3 本章小结 |
5 改性材料对酚类化合物类芬顿催化氧化性能研究 |
5.1 氧化机制 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 试剂与材料 |
5.2.2 实验设备 |
5.2.3 实验方法 |
5.2.4 实验步骤 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 反应时间对类芬顿氧化的作用 |
5.3.2 体系酸碱度对类芬顿氧化的作用 |
5.3.3 催化剂引入量对类芬顿氧化的作用 |
5.3.4 .H_2O_2引入量对类芬顿氧化的作用 |
5.3.5. 2,4-DCP初始浓度对类芬顿氧化的作用 |
5.3.6 .COD去除效果 |
5.3.7 材料溶出铁分析 |
5.3.8 催化剂可重复利用性 |
5.3.9.2,4-DCP降解路径探讨 |
5.3.10 芬顿法降解2,4-DCP对比分析 |
5.3.11 材料对2,4-DCP去除性能的对比分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
学位期间参与的课题 |
(5)苯酚类危化品泄漏事故处置与决策技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ACSTRACT |
符号说明 |
第一章 前言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 危险源识别与风险分析 |
1.2.2 危化品泄漏处置技术及材料(药剂) |
1.2.3 深度处理及水环境修复技术 |
1.2.4 泄漏处置决策技术 |
1.2.5 危化品泄漏应急准备 |
1.2.6 现有研究存在的问题 |
1.3 研究内容与章节安排 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 章节安排 |
1.4 研究思路与技术路线 |
1.5 论文创新点 |
第二章 氧化石墨烯基纳米复合物BVGTA光催化氧化深度处理苯酚泄漏物 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 主要实验设备 |
2.2.3 制备过程 |
2.2.4 仪器及样品表征 |
2.2.5 光催化氧化性能测试 |
2.2.6 毒性测试 |
2.3 实验结果和讨论 |
2.3.1 纳米复合物的表征 |
2.3.2 光催化氧化性能与机理分析 |
2.3.3 毒性测试分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 氧化石墨烯基高比表面积多孔针状复合物Cu_2O-GO-TiO_2和CuO-GO-TiO_2光催化氧化深度处理特征污染物 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 主要实验设备 |
3.2.3 制备过程 |
3.2.4 仪器及样品表征 |
3.2.5 光催化氧化能力分析 |
3.3 实验结果和讨论 |
3.3.1 纳米复合物的表征 |
3.3.2 光催化氧化性能与机理分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 苯酚泄漏处置方案的动态模糊GRA法筛选和评价技术 |
4.1 引言 |
4.2 苯酚泄漏处置技术评价和筛选体系 |
4.2.1 建立苯酚泄漏处置技术储备库 |
4.2.2 苯酚泄漏事故处置技术评价指标 |
4.3 研究方法 |
4.3.1 预备知识与基本概念 |
4.3.2 扩展的动态模糊灰色关联度多准则群决策法 |
4.4 案例分析 |
4.4.1 案例描述 |
4.4.2 案例计算 |
4.4.3 案例备选方案评估结果分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于流程挖掘的危化品泄漏事故应急准备过程改进研究 |
5.1 引言 |
5.2 方法 |
5.2.1 总体框架 |
5.2.2 事件日志数据的生成 |
5.2.3 流程挖掘 |
5.3 实证研究 |
5.3.1 苯酚泄漏应急准备评价 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果 |
作者及导师简介 |
博士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(6)金属氧化物碱性条件下激活过硫酸盐氧化酚类污染物的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 硫酸根自由基高级氧化技术 |
1.1.1 热活化 |
1.1.2 光催化 |
1.1.3 碱激活 |
1.1.4 过渡金属离子活化 |
1.2 新型非均相催化氧化 |
1.2.1 过渡金属氧化物 |
1.2.2 多元金属氧化物 |
1.2.3 形貌和晶面效应 |
1.2.4 非自由基机制 |
1.3 传统含酚废水处理方法 |
1.3.1 萃取和吸收法 |
1.3.2 电化学氧化法 |
1.3.3 化学氧化法 |
1.4 酚类的偶联聚合过程 |
1.4.1 电化学氧化聚合法 |
1.4.2 活性酶法 |
1.4.3 金属/金属氧化物类酶法 |
1.5 研究背景与选题依据 |
第2章 PS在 CuO(110)晶面催化下氧化苯酚的氢转移机制 |
2.1 引言 |
2.2 实验试剂和设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 CuO纳米棒的合成制备 |
2.3.2 酚类氧化反应动力学 |
2.3.3 测试表征分析 |
2.3.4 材料表征方法 |
2.3.5 DFT计算方法 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 CuO的表征分析 |
2.4.2 催化氧化动力学 |
2.4.3 活性氧化物种及中间种分析 |
2.4.4 聚合产物结构分析 |
2.4.5 基于DFT计算的氢转移机制研究 |
2.5 本章小结 |
第3章 CuO和 PS体系中苯酚与取代苯酚的交互作用机制 |
3.1 引言 |
3.2 实验试剂和设备 |
3.3 实验方法 |
3.4 结果与讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 Co_3O_4催化过硫酸盐氧化苯酚的晶面效应 |
4.1 引言 |
4.2 实验试剂和设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 不同晶面Co_3O_4 材料的合成制备 |
4.3.2 动力学实验方法 |
4.3.3 分析测试方法 |
4.3.4 DFT计算方法 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 不同晶面Co3O4 材料的表征 |
4.4.2 不同晶面Co_3O_4催化性能比较研究 |
4.4.3 Co3O4 体系活性物种分析 |
4.4.4 固液相氧化产物对比分析 |
4.4.5 DFT结果分析及不同晶面Co_3O_4催化机制差异 |
4.5 本章小结 |
第5章 铁钴双金属氧化物碱性条件下催化PS/PMS氧化苯酚 |
5.1 引言 |
5.2 实验试剂和设备 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 FeCo_2O_4 催化剂的制备 |
5.3.2 动力学实验方法 |
5.3.3 分析测试方法 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 FeCo_2O_4 的表征分析 |
5.4.2 FeCo_2O_4催化不同氧化剂氧化性能比较 |
5.4.3 不同氧化体系下氧化剂消耗用量的对比 |
5.4.4 活性氧化物种及反应机制分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(7)共价有机聚合物的制备及其在有机催化和荧光传感方面的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 共价有机聚合物的制备 |
1.2.1 制备共价有机聚合物的 |
1.2.2 制备共价有机聚合物的有机反应 |
1.2.3 共价有机聚合物的制备方法 |
1.2.3.1 溶剂热合成 |
1.2.3.2 室温合成 |
1.2.3.3 微波合成 |
1.2.3.4 离子热合成 |
1.2.3.5 在固定基底存在下合成 |
1.3 共价有机聚合物的应用 |
1.3.1 共价有机聚合物在吸附与分离方面的应用 |
1.3.1.1 气体的吸附与分离 |
1.3.1.2 金属离子吸附 |
1.3.1.3 其他化学品的吸附 |
1.3.2 共价有机聚合物在催化领域的应用 |
1.3.2.1 光催化 |
1.3.2.2 电催化作用 |
1.3.2.3 非均相催化 |
1.3.3 共价有机聚合物在目前荧光探针领域的应用 |
1.3.3.1 探测爆炸物 |
1.3.3.2 重金属离子 |
1.3.3.3 阴离子的检测 |
1.3.3.4 环境污染性气体的检测 |
1.3.4 共价有机聚合物在能量储存方面的应用 |
1.4 本论文选题依据及研究内容 |
参考文献 |
第2章 钯卟啉共价有机聚合物的制备及其在催化有机反应中的应用 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 表征测试 |
2.2.4 实验步骤 |
2.2.4.1 材料的制备 |
2.2.4.2 Pd-COP-1 催化Suzuki-Miyaura反应 |
2.2.4.3 Pd-COP-1催化硝基苯酚的还原反应 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 红外光谱和固体核磁分析 |
2.3.2 X射线光电子能谱分析 |
2.3.3 粉末X射线衍射 |
2.3.4 热稳定性的表征 |
2.3.5 微观形貌的表征 |
2.3.6 氮气吸脱附实验 |
2.4 Pd-COP-1在催化有机反应中的应用 |
2.4.1 Pd-COP-1 在催化Suzuki–Miyaura偶联反应中的应用 |
2.4.1.1 溶剂及温度对Suzuki–Miyaura偶联反应的影响 |
2.4.1.2 反应时间对Suzuki偶联反应的影响 |
2.4.1.3 不同底物的Suzuki偶联反应 |
2.4.1.4 催化剂对Suzuki偶联反应的循环使用性 |
2.4.1.5 催化剂对Suzuki偶联反应的机理研究 |
2.4.2 Pd-COP-1催化硝基苯酚还原反应 |
2.4.2.1 Pd-COP-1催化硝基苯酚还原反应的动力学研究 |
2.4.2.2 Pd-COP-1催化硝基苯酚还原反应的循环使用性 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第3章 通过席夫碱反应合成共价有机聚合物及其对Cu~(2+)的荧光传感检测 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 表征测试 |
3.2.4 实验步骤 |
3.2.4.1 共价有机聚合物的合成 |
3.2.4.2 COP-2在对金属离子的荧光检测 |
3.2.4.3 COP-2材料荧光传感性质的研究 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 COP-2红外光谱 |
3.3.2 COP-2的粉末X射线衍射 |
3.3.3 COP-2微观形貌的表征 |
3.3.4 氮气吸脱附实验 |
3.3.5 COP-2热稳定性分析 |
3.4 共价有机聚合物的对Cu~(2+)的荧光检测 |
3.4.1 COP-2在不同溶剂中的荧光研究 |
3.4.2 COP-2在对金属离子的荧光检测 |
3.4.3 COP-2检测Cu~(2+)的抗干扰实验 |
3.4.4 COP-2检测Cu~(2+)的灵敏性 |
3.4.5 COP-2检测Cu~(2+)的循环实验 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第4章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
致谢 |
附录A |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(8)非贵金属(Cu,Ni)催化剂的合成及其加氢性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 生物质的研究背景 |
1.2 生物质的概述及利用 |
1.2.1 生物质的概述 |
1.2.2 生物质的利用与转化 |
1.3 木质素基香兰素选择性加氢 |
1.3.1 香兰素催化转化的概述 |
1.3.2 香兰素催化转化为各种新型单体 |
1.4 加氢脱氧催化剂 |
1.4.1 均相加氢脱氧催化剂 |
1.4.2 非均相加氢脱氧催化剂 |
1.5 本论文的选题依据与研究内容 |
1.5.1 选题依据 |
1.5.2 研究内容 |
参考文献 |
第二章 活性炭负载的铜催化剂(Cu/AC)及催化性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂与材料 |
2.2.2 15wt%-Cu/AC催化剂的制备 |
2.2.3 催化剂的表征 |
2.2.4 香兰素直接加氢性能测试 |
2.2.5 香兰素转移加氢性能测试 |
2.2.6 产物分析 |
2.2.7 计算方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Cu/AC催化剂结构解析和加氢脱氧性能研究 |
2.3.2 合成参数对香兰素水相HDO催化活性的影响 |
2.3.3 香兰素水相HDO反应条件的优化及反应路径的探究 |
2.3.4 香兰素有机相的转移加氢 |
2.3.5 香兰素有机相TH反应条件的优化及反应路径的探究 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 团簇及原子级铜构筑的亚纳米复合材料多功能催化性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂与材料 |
3.2.2 Cu~0/Cu-doped SiO_2催化剂的制备 |
3.2.3 催化剂的表征 |
3.2.4 催化剂对香兰素及其他羰基化合物转移加氢性能测试 |
3.2.5 催化剂对2-丙醇脱氢性能测试 |
3.2.6 催化剂对香兰素加氢脱氧性能测试 |
3.2.7 同位素示踪实验 |
3.2.8 产物分析 |
3.2.9 计算方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Cu~0/Cu-doped SiO_2催化剂的原子结构表征 |
3.3.2 Cu~0/Cu-doped SiO_2催化剂的结构和形貌表征 |
3.3.3 Cu~0/Cu-doped SiO_2的催化性能评价 |
3.3.4 香兰素TH的反应动力学 |
3.3.5 Cu~0/Cu-doped SiO_2催化剂的稳定性及放大性试验 |
3.3.6 Cu物种的化学状态对香兰素TH反应的影响 |
3.3.7 同位素示踪法探究香兰素TH反应机理及路径 |
3.3.8 Cu~0/Cu-doped SiO_2催化剂对TH反应的通用性 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 芯-壳结构Cu@C催化剂及水相加氢脱氧性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂与材料 |
4.2.2 中空介孔碳球的制备 |
4.2.3 芯-壳结构Cu@C催化剂的制备 |
4.2.4 催化剂的表征 |
4.2.5 催化剂对香兰素水相HDO的性能测试 |
4.2.6 产物分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 中空介孔碳球的形貌表征 |
4.3.2 芯-壳结构Cu@C催化剂的表征 |
4.3.3 芯-壳结构Cu@C催化剂的催化性能评价 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 高度弥散Ni催化剂及水相加氢脱氧性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 试剂与材料 |
5.2.2 催化剂前驱体ZIF-8的制备 |
5.2.3 HD-Ni/N-CMS催化剂的制备 |
5.2.4 催化剂的表征 |
5.2.5 催化剂对香兰素水相HDO的性能测试 |
5.2.6 产物分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 前驱体ZIF-8的形貌和结构表征 |
5.3.2 HD-Ni/N-CMS催化剂的表征 |
5.3.3 HD-Ni/N-CMS催化剂的催化性能评价 |
5.3.4 催化剂的形貌和结构对香兰素水相HDO催化活性的影响 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(9)离子交换法制备微纤复合Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂及其对苯酚湿式催化氧化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 含酚废水来源及特点 |
1.1.1 工业废水概述 |
1.1.2 含酚废水的来源及危害 |
1.1.3 国内外含酚废水监测指标与标准 |
1.2 含酚废水处理技术 |
1.2.1 物理分离法 |
1.2.2 生物降解法 |
1.2.3 高级氧化法(AOPs) |
1.3 含酚废水的处理工艺 |
1.3.1 搅拌槽工艺 |
1.3.2 固定床工艺 |
1.4 湿式催化氧化催化剂 |
1.4.1 本体催化剂 |
1.4.2 负载型催化剂 |
1.4.3 结构整体催化剂 |
1.4.4 催化剂的制备方法 |
1.5 本课题的研究意义及创新点 |
1.5.1 本论文的研究意义 |
1.5.2 本论文的研究内容 |
1.5.3 本论文的创新点 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器及设备 |
2.2 催化剂的制备 |
2.2.1 PSSF载体的制备 |
2.2.2 ZSM-5/PSSF的制备 |
2.2.3 离子交换法制备ZSM-5/PSSF分子筛膜催化剂 |
2.2.4 浸渍法制备Cu/ZSM-5/PSSF分子筛膜催化剂 |
2.2.5 离子交换法制备FeCu/ZSM-5/PSSF分子筛膜催化剂 |
2.3 催化剂的表征 |
2.4 实验装置和流程 |
2.5 湿式催化性能评价 |
第三章 微纤复合Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂的制备及其对苯酚湿式催化氧化性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 微纤复合Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂的制备与表征 |
3.2.1 SEM |
3.2.2 EDS mapping |
3.2.3 BET |
3.2.4 FT-IR |
3.2.5 UV-vis |
3.2.6 XPS |
3.2.7 H_2-TPR |
3.3 苯酚在Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂上的湿式催化氧化性能研究 |
3.4 稳定性分析 |
3.5 失活机理的探究 |
3.5.1 XRD |
3.5.2 N2吸-脱附 |
3.5.3 红外表征 |
3.5.4 TG |
3.5.5 XPS |
3.6 本章小结 |
第四章 微纤复合Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂的离子交换法制备条件的优化及其性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 微纤复合Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂的制备与表征 |
4.2.1 催化剂的物理化学特性的表征 |
4.2.2 XRD |
4.2.3 FT-IR |
4.2.4 H_2-TPR |
4.3 苯酚在微纤复合Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂上的湿式催化氧化性能研究 |
4.3.1 不同离子交换浓度的影响 |
4.3.2 不同离子交换时间的影响 |
4.3.3 不同离子交换温度的影响 |
4.3.4 不同离子交换次数的影响 |
4.4 反应机理的探讨 |
4.5 反应动力学研究 |
4.5.1 不同温度 |
4.5.2 不同流速 |
4.5.3 不同床层高度 |
4.5.4 外扩散消除实验 |
4.5.5 苯酚在分子筛膜结构化固定床反应器的本征动力学 |
4.6 本章小结 |
第五章 微纤复合FeCu-ZSM-5 分子筛膜催化剂的制备及其对苯酚湿式催化氧化性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 微纤复合FeCu-ZSM-5 分子筛膜催化剂的制备与表征 |
5.2.1 SEM |
5.2.2 EDS mapping |
5.2.3 BET |
5.2.4 XRD |
5.3 苯酚基于微纤复合FeCu-ZSM-5 分子筛膜催化剂上的湿式催化氧化性能研究 |
5.4 Fe、Cu双组份金属催化剂协同作用及其催化机理研究 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(10)微纤复合石墨烯基膜催化剂的制备及其湿式催化氧化含酚废水的应用基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 含酚废水的研究现状 |
1.2.1 含酚废水的来源与危害 |
1.2.2 含酚废水的处理技术 |
1.2.3 含酚废水的处理工艺 |
1.3 石墨烯材料及其研究进展 |
1.3.1 石墨烯的性质 |
1.3.2 石墨烯的制备 |
1.3.3 石墨烯在含酚废水处理中的应用 |
1.4 微纤复合材料及其研究进展 |
1.4.1 微纤包覆材料 |
1.4.2 微纤复合膜材料 |
1.5 本论文的研究背景、研究意义与研究内容 |
1.5.1 本论文的研究背景及意义 |
1.5.2 本论文的研究内容 |
1.5.3 本论文的创新点 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料及仪器 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 催化剂的制备 |
2.2.1 PSSF载体的制备 |
2.2.2 PSSF-Gr催化剂的制备 |
2.2.3 PSSF-Gr-NCNT催化剂的制备 |
2.2.4 PSSF-NGr催化剂的制备 |
2.3 催化剂的表征和分析方法 |
2.3.1 表征分析手段 |
2.3.2 催化性能测试 |
第三章 PSSF-Gr催化剂的制备与应用 |
3.1 前言 |
3.2 PSSF载体的制备与表征 |
3.3 PSSF-Gr催化剂的制备工艺与表征 |
3.3.1 C_2H_2流速的影响 |
3.3.2 沉积时间的影响 |
3.3.3 沉积温度的影响 |
3.4 苯酚在PSSF-Gr催化剂上的湿式催化氧化反应 |
3.4.1 石墨烯层数的影响 |
3.4.2 反应温度的影响 |
3.4.3 进料流率的影响 |
3.4.4 床层高度的影响 |
3.4.5 反应机理 |
3.5 PSSF-Gr的稳定性评价及失活机理 |
3.5.1 稳定性评价 |
3.5.2 失活机理 |
3.6 本章小结 |
第四章 PSSF-Gr-NCNT催化剂的制备与应用 |
4.1 前言 |
4.2 PSSF-Gr-NCNT催化剂的制备工艺与表征 |
4.2.1 开加热包顺序的影响 |
4.2.2 沉积温度的影响 |
4.2.3 管堵位置的影响 |
4.2.4 N_2流速的影响 |
4.2.5 C_2H_2流速的影响 |
4.2.6 三聚氰胺含量的影响 |
4.3 苯酚在PSSF-Gr-NCNT催化剂的湿式催化氧化反应 |
4.3.1 反应温度的影响 |
4.3.2 进料流率的影响 |
4.3.3 催化活性评价 |
4.3.4 催化机理 |
4.4 本章小结 |
第五章 PSSF-NGr催化剂的制备与应用 |
5.1 前言 |
5.2 PSSF-NGr催化剂的制备工艺与表征 |
5.2.1 N_2流速的影响 |
5.2.2 三聚氰胺用量的影响 |
5.2.3 沉积温度的影响 |
5.2.4 H_2流速的影响 |
5.3 苯酚在PSSF-NGr催化剂的湿式催化氧化反应 |
5.3.1 N2流速的影响 |
5.3.2 三聚氰胺的影响 |
5.3.3 沉积温度的影响 |
5.3.4 H_2流速的影响 |
5.3.5 反应机理 |
5.4 本章小结 |
第六章 苯酚在PSSF-Gr催化剂上的湿式催化氧化反应动力学 |
6.1 前言 |
6.2 理论基础 |
6.2.1 Power-rate Law动力学模型 |
6.2.2 阿伦尼乌斯方程 |
6.3 本征动力学 |
6.3.1 内外扩散的消除 |
6.3.2 本征动力学实验 |
6.4 动力学模型 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
四、在Cu(Ⅱ)催化下,对氯苯酚和苯酚钾反应的动力学研究(论文参考文献)
- [1]有机配体修饰提升金属电催化消除水体污染物性能研究[D]. 石雪林. 重庆工商大学, 2021
- [2]三价锰系金属氧化物催化剂在对氯苯酚邻位甲基化反应中的研究[D]. 桂文莹. 吉林大学, 2021(01)
- [3]固体酸催化剂定向裂解木质素模型化合物C-O键的研究[D]. 江玮. 中国矿业大学, 2021
- [4]新型壳聚糖基Co-Ni-Fe类水滑石复合材料制备及其性能研究[D]. 魏树伟. 青岛科技大学, 2021
- [5]苯酚类危化品泄漏事故处置与决策技术研究[D]. 赵晶晶. 北京化工大学, 2020(01)
- [6]金属氧化物碱性条件下激活过硫酸盐氧化酚类污染物的研究[D]. 王琮. 天津大学, 2020(01)
- [7]共价有机聚合物的制备及其在有机催化和荧光传感方面的应用[D]. 王倩. 西北师范大学, 2020(01)
- [8]非贵金属(Cu,Ni)催化剂的合成及其加氢性能研究[D]. 范若愚. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [9]离子交换法制备微纤复合Cu-ZSM-5分子筛膜催化剂及其对苯酚湿式催化氧化性能研究[D]. 吴严洁. 华南理工大学, 2020(02)
- [10]微纤复合石墨烯基膜催化剂的制备及其湿式催化氧化含酚废水的应用基础研究[D]. 刘飞燕. 华南理工大学, 2020(01)