检索结果-南通市图书馆

作者：彭士超上海师范大学

学位级别：硕士

1,4-环己烷二甲醇(CHDM)是工业上一种生产聚酯和聚酯纤维的重要原料。由于其分子结构具有较高的对称性,可以替代乙二醇或者其他的多元醇生产具有良好热稳定和热塑性的聚酯树脂。CHDM主要由对苯二甲酸二甲酯(DMT)经两步不同的加氢反应制... 详细信息

1,4-环己烷二甲醇(CHDM)是工业上一种生产聚酯和聚酯纤维的重要原料。由于其分子结构具有较高的对称性,可以替代乙二醇或者其他的多元醇生产具有良好热稳定和热塑性的聚酯树脂。CHDM主要由对苯二甲酸二甲酯(DMT)经两步不同的加氢反应制得:由DMT苯环加氢生成1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD),再通过酯加氢经中间产物4-(甲氧羰基)环己烷甲醇(MHMCC)最后生成CHDM。第一步苯环加氢以Pd/Al2O3为催化剂,第二步酯加氢多采用铜铬催化剂。但是含铬催化剂会严重污染环境。因此,设计新型无铬催化剂非常重要。本论文的思想是通过在铜基催化剂中添加不同的助剂制备出了高比表面积、高转化率和选择性的催化剂,并应用于DMCD加氢制备CHDM的反应中。同时采用大量表征解释了催化剂的结构与性能的关系。全文的研究方向主要围绕以下几个方面展开:(1)采用共沉淀法制备了不同比例的CuMgAlO催化剂,并将其用于1,4-环己烷二甲酸二甲酯加氢制1,4-环己烷二甲醇反应中,结果表明CuMgAlO的活性最高。当反应温度为180℃,反应压力为4 MPa时,其转化率可达99%以上,1,4-环己烷二甲醇的选择性可达96%,反应500小时后稳定性依然很好。(2)在第一章的基础上,添加Zn为助剂,继续采用共沉淀的方法制备了不同Zn/Mg比例的CuZnMgAlO催化剂。通过调变不同的反应温度、空速等条件后,最终确定反应温度为170℃,反应压力为4 MPa,反应液为1wt%的DMCD/甲醇溶液,LHSV为1.6×10mol DMCD g Cus。与上一部分工作相比较,添加Zn之后的反应温度有所降低,并且在提高空速的情况下,CuZnMgAlO(700℃焙烧)催化剂不仅提高了反应的活性,并且一定程度上提高了催化剂的稳定性。

关键词： 1,4-环己烷二甲酸二甲酯 1,4-环己烷二甲醇酯加氢铜基催化

氧化铜负载二氧化硅纳米胶囊的构筑及抗菌性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

氧化铜负载二氧化硅纳米胶囊的构筑及抗菌性能研究

作者：朱雨馨山东大学

学位级别：硕士

广谱抗生素的缺乏和超级耐药细菌出现等问题为有效抗菌带来巨大挑战。基于活性氧(ROS)的抗菌策略为应对这些挑战开辟了新的途径。随着纳米技术的快速发展,许多具有芬顿(Fenton)反应活性的纳米材料,也被称为模拟过氧化物酶(POD)材料成为... 详细信息

广谱抗生素的缺乏和超级耐药细菌出现等问题为有效抗菌带来巨大挑战。基于活性氧(ROS)的抗菌策略为应对这些挑战开辟了新的途径。随着纳米技术的快速发展,许多具有芬顿(Fenton)反应活性的纳米材料,也被称为模拟过氧化物酶(POD)材料成为抗菌领域的新星。纳米金属氧化物由于其优异的催化活性作为新兴抗菌材料被广泛研究。本文针对目前Fenton催化及催化剂主要存在的问题,如催化反应需要强酸性环境、催化剂稳定性差、催化效率低等,设计开发具有高效类Fenton活性和高稳定性的纳米金属氧化物,并对其作为非耐药型广谱抗菌材料的应用开发进行初步研究。设计合成铜基纳米复合材料,对材料的催化机理和抗菌性能进行深入研究。本文主要内容包括:第一章:绪论。概述ROS和纳米酶的主要类型,以及各类ROS在纳米酶作用下的相互转化机理。概述铜基氧化物催化剂主要合成方法以及研究现状,双金属氧化物催化剂主要类型和研究现状。第二章:氧化铜负载二氧化硅纳米胶囊(CuO@SiO2NC)的合成和抗菌性能的研究。通过简单地沉积法将氧化铜纳米粒子(CuO NPs)负载在可溶性二氧化硅纳米胶囊表面,合成了粒径可控、可溶性良好和分散均匀的CuO@SiO2NC。CuO NPs具有多种模拟酶活性,在发挥各种模拟酶活性时Cu+和Cu2+相互转化,可以持续发挥催化作用。CuO@SiO2NC在较广泛的pH范围内表现出优越的类Fenton催化活性。此外,Cu+作为催化活性中心,可通过两电子过程反应生成H2O2,使体系在无需外源引入H2O2的条件下即可实现优异的抗菌活性。在中性环境(pH=7.4)下对CuO@SiO2NC的体外抗菌活性进行试验,结果表明,CuO@SiO2NC对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出极高的杀菌效果。第三章:氧化铜-氧化铈共负载二氧化硅纳米胶囊(Cu0.75Ce0.62O2@SiO2NC)的合成及抗菌性能的研究。为了进一步提升催化剂抗菌活性,减少Cu+被I2的定量氧化,采用提高催化效率的热力学和动力学传质策略,即通过构建非均相类Fenton体系来创造高活性位点。通过在SiO2NC表面均匀地负载氧化铜和氧化铈,制备了双金属氧化物纳米复合材料Cu0.75Ce0.62O2@SiO2 NC,在广泛的pH范围内表现出优越的类Fenton催化活性,且无需额外加入H2O2。这种优异的催化活性源于两种金属氧化物组分之间的电荷相互作用,导致Cu+和氧空位的形成相互促进,作为协同催化反应活性位点,在微酸性条件下(pH=6.0)催化水氧化生成H2O2,并进一步催化生成·OH,表现出极高的类Fenton活性。在抗菌实验中,双金属纳米复合材料Cu0.75Ce0.62O2@SiO2 NC表现了优异的抗菌性能,具有很小的最低杀菌浓度,是一种高效的广谱抗菌材料。

关键词：类Fenton催化自供给H2O2 铜基催化非均相催化多活性位点抗菌

MCM-41负载Cu基催化剂用于糠醛转移氢化制糠醇的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

MCM-41负载Cu基催化剂用于糠醛转移氢化制糠醇的研究

作者：高贝贝郑州大学

学位级别：硕士

糠醛(FFA)是直接从生物质中提取的最重要的平台化学品之一,其下游加氢产物糠醇(FOL)具有重要的工业价值。目前工业上主要依靠Cu-Cr系催化剂,在高温条件下进行FFA选择性氢化生产FOL,但是此类催化剂含有Cr元素,会对环境造成一定的污染,且... 详细信息

糠醛(FFA)是直接从生物质中提取的最重要的平台化学品之一,其下游加氢产物糠醇(FOL)具有重要的工业价值。目前工业上主要依靠Cu-Cr系催化剂,在高温条件下进行FFA选择性氢化生产FOL,但是此类催化剂含有Cr元素,会对环境造成一定的污染,且该催化剂稳定性较差,阻碍了FFA工业的发展。因此,开发低廉、高效的无Cr催化剂,用于FFA加氢制FOL是十分迫切的。本论文选取较为柔和、安全的催化转移氢化(CTH)体系,设计了两种高效的FFA加氢制FOL催化剂,主要内容如下:(1)通过等体积浸渍法(IMP),在合成的有序介孔材料MCM-41上,制备了一系列Cu-Ni合金催化剂,其中Cu Ni两种金属以合金形式存在并且Ni金属的引入,大大改善了Cu的分散性。进一步,考察了Cu-Ni金属含量及Cu/Ni对催化FFA制FOL性能的影响。在较为温和的反应条件下(160℃,4 h),15Cu-15Ni/MCM-41催化剂表现出最佳的催化性能(FFA转化率为94.5%,FOL选择性为99%),这主要得益于FFA在催化剂上的倾斜吸附。此外,该催化剂在使用5次后仍然保持良好的性能。该研究为开发可规模化的FFA制FOL工业催化体系,提供了一种参考。(2)发展了经典强静电吸附法并将发展过的方法命名为(M-SEA),合成了一系列低负载Pd Cu复合催化剂。该催化剂中超小的金属纳米颗粒(平均粒径2.6 nm)均匀地分布在MCM-41载体的外表面及孔道内。这种较高的金属分散性以及Pd与Cu的协同作用,使这类具有较低金属负载量的Pd Cu(0.025wt.%Pd-3 wt.%Cu)催化剂,在较温和条件下(160℃,4 h),获得了97.1%的FFA转化率和97.4%的FOL选择性;实现了催化剂低负载、高转化率和高选择性的目标。此外,M-SEA合成方法简单高效,其所制备的催化剂原子利用率高,利于节约资源,在价格上亦有一定的优势,在工业FFA的加氢领域具有一定的应用潜力。

关键词：二氧化硅铜基催化糠醛氢转移糠醇

基于微纳孔道调控的碳基电极特性及其电还原CO2机制

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于微纳孔道调控的碳基电极特性及其电还原CO2机制

作者：王兆林哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着社会的快速发展和碳达峰、碳中和目标的提出,能源消费结构发生巨大变化,清洁风光能源的储存和二氧化碳的捕集利用成为了新的研究热点,作为一种新型的电化学储能器件,超级电容器可实现高效、稳定的能量储存。与此同时,电化学还原二... 详细信息

随着社会的快速发展和碳达峰、碳中和目标的提出,能源消费结构发生巨大变化,清洁风光能源的储存和二氧化碳的捕集利用成为了新的研究热点,作为一种新型的电化学储能器件,超级电容器可实现高效、稳定的能量储存。与此同时,电化学还原二氧化碳可以将CO转化为高附加值产品,实现特殊形式的储能和高效碳利用。目前,碳材料由于其导电性较好、化学稳定性较高、比表面积较大、原料来源丰富及成本低廉等特点而广泛成为超级电容器和电还原CO催化剂载体材料,因此本文以探究生物炭基电极特性对电化学性能影响为目标开展。为了探究微纳结构对碳基电极储能特性的影响,以稻壳为前驱体,通过热解活化构筑系列稻壳炭。结果表明,高活化温度能提高石墨化程度,有效实现扩孔作用。以干冰、尿素、碳酸氢铵作为球磨助剂对稻壳源纳孔炭进行改性,结果表明,球磨过程中氮元素能有效保留材料的比表面积。对碳材料进行储能测试,通过对比电容来探究孔隙对电容贡献,结果表明,微孔比表面积在500～1500 m/g范围内的溶硅稻壳炭,两电极体系中微孔比表面积每增加200 m/g,比电容增加约为34.4 F/g。当比表面积接近时,孔径配比合理、氧氮官能团适量的生物炭具有更优秀的电荷储运能力。介孔能提高材料倍率性能,溶硅稻壳炭介孔比表面积保持在350 m/g以上可保证60%以上比电容维持率,具有适量氧氮官能团的稻壳炭介孔比表面积保持在150 m/g以上可保证60%以上比电容维持率。为探究碳基催化剂特性对电催化CO还原性能影响,以浸渍法结合热解、煅烧的方式将Cu负载到碳基催化剂上。结果表明尿素等还原性物质使铜负载量相对提高44%,但会增加铜的聚合,降低铜的分散性。进行CO电还原实验,结果表明铜粒径越小,电还原CO能力越强,粒径为10 nm左右的催化剂比粒径为20nm左右的催化剂电流密度提升约为50%。含氮官能团能提高催化剂导电性,降低CO电还原的起始电位。经模拟计算,Cu(111)晶面的CO吸附能力大于Cu(100)晶面,以路径CO→CO*→CO*→COOH*→CO*→CHO*→CHO*→CHO比较不同晶面反应能,结果表明Cu(111)催化效果大于Cu(100)晶面。本研究为生物炭基电极材料用于储能和电催化还原奠定部分理论基础,总结了微纳结构调控与储能间构效关系,为碳材料孔隙结构定向调控提供理论指导,为合成铜/碳催化剂方法提供新型思路,为CO还原为液相燃料过程提供可能的反应路径,为催化剂结构优化思路提供实验支持。

关键词：生物炭超级电容 CO2电还原铜基催化乙醇

生物质基糠醛与直链C3-C6醇的选择性氧化-缩合反应研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

生物质基糠醛与直链C3-C6醇的选择性氧化-缩合反应研究

作者：师静天津理工大学

学位级别：硕士

随着化石资源的不断消耗和人们对环境气候问题的日益重视,寻找能够转化为高附加值化工产品或高品质燃料的可再生资源得到科学家们的青睐。糠醛作为可工业化生产的生物质基平台化合物,进一步的开发利用有助于推动低碳经济和“双碳”目标... 详细信息

随着化石资源的不断消耗和人们对环境气候问题的日益重视,寻找能够转化为高附加值化工产品或高品质燃料的可再生资源得到科学家们的青睐。糠醛作为可工业化生产的生物质基平台化合物,进一步的开发利用有助于推动低碳经济和“双碳”目标的实现。因此,开展糠醛与脂肪醇的选择性氧化-缩合反应研究具有重要的科学意义和应用前景。本论文中,主要研究了金属铜基催化剂对糠醛与直链醇的氧化-缩合反应的促进效应。首先,以氯化亚铜和氢氧化锂组合成均相催化体系,并应用于糠醛与正丙醇的选择性氧化-缩合反应过程,通过对催化剂用量、碱性助剂、溶剂以及温度等条件的优化考察发现,于0.3 MPa氧气压力下,60℃反应2 h后,糠醛的转化率可达94%,主要产物3-(2-呋喃基)-2-甲基丙烯醛的选择性达到99.9%以上。另外,根据反应现象和控制实验数据,提出了可能的催化反应机理。接下来,详细研究了生物质基糠醛与正丁醇间的氧化-缩合反应过程,分别探究了不同金属氧化物如FeO、Fe O、CoO、Co O、Mn O、Mn O、Cu O和CuO在糠醛转化中的促进作用,并对直链醇种类、反应时间以及反应温度的影响进行研究。结果表明,以CuO作为催化剂,Li OH为助剂时,于60℃下反应4 h后,糠醛的转化率及目标产物2-(2-呋喃亚甲基)-丁醛的选择性分别可达97.1%和95.4%。进而,又通过XRD、BET、FT-IR以及SEM等表征分析,系统地总结了催化剂的微观性质,包括晶型结构、比表面积和孔体积、颗粒大小等与催化活性之间的相互关系,表明固体催化剂CuO与氢氧化物协同作用是推动氧化-缩合反应的关键。最后,还考察了负载型铜催化剂对糠醛与正戊醇氧化-缩合反应的影响情况。使用液相沉淀法制备了一系列铜基催化剂前驱体,在氢气氛围下100℃还原处理得到含低价铜的催化剂Cu/FeO-1H、Cu/LaO-1H、Cu/Ce O-1H、Cu/CoO-1H、Cu/AlO-1H与Cu/Zr O-1H等。通过评价实验发现,采用Cu/FeO-1H作催化剂,于0.3MPa O压力下,80℃条件下反应2 h,糠醛的转化率为90.5%,主产物2-呋喃-2-亚甲基戊醛的选择性可达93.9%。进而,详细考察了碱性助剂种类、氢氧化锂用量、温度和反应时间对糠醛与正戊醇氧化-缩合反应的影响。最后,对催化剂又进行了XRD、SEM表征测试,并解释了低价铜对糠醛的氧化-缩合反应的作用机制。

关键词：脂肪醇糠醛氧化-缩合铜基催化