酸洗廢液的資源化：納米氧化鐵的可控制備及其對烷基化反應的催化性能.pdf

1、在鋼鐵制品的加工過程中,通常要用鹽酸酸洗處理其表面的氧化膜，從而產(chǎn)生大量的酸洗廢液。其主要是由氯化氫、氯化亞鐵、水及少量其他雜質(zhì)組成。這些酸洗廢液直接排放會造成環(huán)境的污染。本文采用溶膠-凝膠法以工業(yè)酸洗廢液為原料可控制備了不同形貌與尺寸的納米氧化鐵材料。利用XRD、UV-Vis、SEM、TEM、FT-IR和ICP-MS等技術對其進行了表征。實驗結果表明，在控制pH及其他制備條件下可以得到納米尺寸25 nm、網(wǎng)狀的(Fe-w)、45 nm

2、直徑棒狀的(Fe-r)和50 nm葉寬的黃花菜狀(Fe-l)等的α-Fe2O3粉體材料。研究了溶液pH、超聲處理時間等因素對氧化鐵的影響。進而得出以聚乙二醇作為分散劑，反應溫度85℃，反應8小時，500℃下煅燒2小時的工藝制備條件。
　　選擇最佳條件下制得的納米氧化鐵α-Fe2O3，并將其作為催化劑用來催化苯胺和氯化芐的烷基化反應合成N-芐基苯胺。實驗結果表明，納米氧化鐵α-Fe2O3粒子同樣具有很高的催化活性，其轉(zhuǎn)化頻率TOF為

3、65.1 h?1。優(yōu)化了反應溫度、時間、苯胺和氯化芐的摩爾比和催化劑的用量等條件，確定了最佳的反應工藝條件是：反應溫度為60℃，反應時間為1h，納米氧化鐵的用量0.1 g，苯胺和氯化芐物質(zhì)的量之比為4：1，該條件下氯化芐的轉(zhuǎn)化率為99.69％，N-芐基苯胺的選擇性為92.54%。另外，研究了催化劑的重復利用的性能，重復使用三次后，催化劑的催化活性基本未變。
　　同時，研究了納米α-Fe2O3作為催化劑用于催化苯酚和氯化芐的烷基化反

4、應合成鄰芐基苯酚和對芐基苯酚。實驗結果表明，納米氧化鐵α-Fe2O3粒子表現(xiàn)出很高的催化活性，其轉(zhuǎn)化頻率TOF為33.3 h?1。對反應溫度、時間、苯酚和氯化芐的摩爾比和催化劑的用量等條件進行了研究，確定了最佳的反應工藝條件是：反應溫度為60℃，反應時間為1h，苯酚和氯化芐物質(zhì)的量之比為3：1，納米氧化鐵的用量0.1 g，該條件下氯化芐的轉(zhuǎn)化率為97.09%，鄰芐基苯酚的選擇性為42.85%，對芐基苯酚的選擇性為42.16%。研究了催化