水熱法合成鹵素摻雜鈦酸鹽納米纖維及其催化性能研究.pdf

1、一維納米材料即納米纖維既具有納米材料性質(zhì),又易于與反應產(chǎn)物分離,作為催化劑和載體在催化反應中有其獨特的優(yōu)勢。本論文采用Degussa P-25二氧化鈦粉末作為前驅(qū)體,采用水熱法合成了具有離子交換性能的鈦酸鹽納米纖維,并探索將該材料改性為一類新型固體堿催化劑。在篩選鈦酸鹽納米纖維合成條件的基礎上,首先研究了對其孔結構和形貌的控制方法。SEM和TEM觀測表明,在70～130℃下,TiO2在10～15M的NaOH溶液中,經(jīng)過24 h左右水熱反

2、應,能得到外徑40nm左右,內(nèi)徑2～3nm的鈦酸鹽納米中空纖維。實驗發(fā)現(xiàn)通過添加適當有機物,原本空心的納米纖維會變成實心;而調(diào)節(jié)水熱反應溫度,可成功控制纖維的直徑和長度,從而成倍改變產(chǎn)物的BET比表面積。其次,用鹵素摻雜和陽離子交換兩種方式對鈦酸鹽納米纖維改性,并其堿催化性能用醇合反應或酯交換反應進行了評價。在醇合反應中考察了摻雜組分、摻雜量、焙燒溫度、醇合反應溫度的影響,進行了穩(wěn)定性試驗,分析了催化劑失活的原因,并考察了再生方法。實驗