功能化介孔碳材料制备及催化性能的实验与分子模拟研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第一章 文献综述 | 第9-25页 |
| 1.1 介孔碳制备研究进展 | 第9-13页 |
| 1.1.1 硬模板法制备介孔碳 | 第9-11页 |
| 1.1.2 软模板法制备介孔碳 | 第11-13页 |
| 1.2 介孔碳功能化及其催化应用 | 第13-17页 |
| 1.2.1 介孔碳功能化 | 第13-15页 |
| 1.2.2 介孔碳在催化领域的应用 | 第15-17页 |
| 1.3 高酸值油脂制备生物柴油 | 第17-20页 |
| 1.3.1 生物柴油研究背景 | 第17-18页 |
| 1.3.2 高酸值油脂制备生物柴油 | 第18-20页 |
| 1.4 高酸值油脂酯化降酸催化剂研究进展 | 第20-22页 |
| 1.4.1 离子交换树脂 | 第20-21页 |
| 1.4.2 分子筛 | 第21页 |
| 1.4.3 碳基固体酸 | 第21-22页 |
| 1.4.4 硫酸铁及其负载型催化剂 | 第22页 |
| 1.5 本论文的研究思路及主要研究内容 | 第22-25页 |
| 第二章 实验与理论方法 | 第25-35页 |
| 2.1 实验试剂及设备 | 第25-26页 |
| 2.2 高酸值油脂物化性质分析 | 第26-28页 |
| 2.3 催化剂表征方法 | 第28-31页 |
| 2.3.1 热重分析 | 第28页 |
| 2.3.2 X 射线衍射 | 第28页 |
| 2.3.3 氮气吸附脱附 | 第28页 |
| 2.3.4 拉曼光谱 | 第28页 |
| 2.3.5 NH_3_程序升温脱附 | 第28-29页 |
| 2.3.6 傅里叶变换红外光谱 | 第29页 |
| 2.3.7 表面强酸密度测定 | 第29-30页 |
| 2.3.8 X 射线光电子能谱 | 第30页 |
| 2.3.9 透射电镜 | 第30页 |
| 2.3.10 扫描电镜 | 第30页 |
| 2.3.11 核磁共振光谱 | 第30页 |
| 2.3.12 接触角的测定 | 第30-31页 |
| 2.4 催化酯化活性评价 | 第31页 |
| 2.5 分子模拟理论计算方法 | 第31-35页 |
| 2.5.1 密度泛函理论 | 第31-32页 |
| 2.5.2 耗散粒子动力学 | 第32-35页 |
| 第三章 纳米浇铸法制备介孔碳材料及其酸功能化研究 | 第35-59页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 介孔二氧化硅铸型的制备 | 第35-40页 |
| 3.2.1 介孔铸型的制备方法 | 第35-38页 |
| 3.2.2 介孔铸型孔道结构的调变 | 第38-40页 |
| 3.3 介孔碳材料的制备 | 第40-48页 |
| 3.3.1 浇铸次数对介孔碳材料结构的影响 | 第41-44页 |
| 3.3.2 碳源对介孔碳材料结构的影响 | 第44-45页 |
| 3.3.3 碳化条件对介孔碳材料结构的影响 | 第45-48页 |
| 3.4 介孔碳材料骨架稳定性 | 第48-50页 |
| 3.5 介孔碳材料的酸功能化 | 第50-58页 |
| 3.5.1 碳化温度对磺化介孔碳酸性的影响 | 第50-51页 |
| 3.5.2 磺化条件对磺化介孔碳酸性的影响 | 第51-55页 |
| 3.5.3 磺化介孔碳表面酸物种及磺化机理 | 第55-57页 |
| 3.5.4 磺化介孔碳材料的酸性质及稳定性 | 第57-58页 |
| 3.6 本章小结 | 第58-59页 |
| 第四章 酸功能化介孔碳在催化酯化反应中的应用研究 | 第59-81页 |
| 4.1 引言 | 第59页 |
| 4.2 反应条件对催化酯化降酸活性的影响 | 第59-63页 |
| 4.2.1 催化剂用量的影响 | 第60-61页 |
| 4.2.2 反应温度的影响 | 第61-62页 |
| 4.2.3 醇酸摩尔比的影响 | 第62-63页 |
| 4.3 催化剂孔结构对催化酯化降酸性能的影响 | 第63-65页 |
| 4.4 催化剂表面酸性对催化酯化降酸性能的影响 | 第65-66页 |
| 4.5 催化剂的稳定性研究 | 第66-68页 |
| 4.6 催化酯化反应动力学研究 | 第68-72页 |
| 4.6.1 催化酯化反应预实验 | 第68-70页 |
| 4.6.2 催化酯化反应级数的确定 | 第70-71页 |
| 4.6.3 催化酯化反应的活化能 | 第71-72页 |
| 4.7 催化酯化反应机理预测及预吸附实验 | 第72-74页 |
| 4.8 磺化介孔碳酸性和吸附性能的 DFT 研究 | 第74-80页 |
| 4.8.1 模型建立与计算方法 | 第74-75页 |
| 4.8.2 磺酸功能化介孔碳酸性质 | 第75-76页 |
| 4.8.3 油酸催化酯化反应中反应物及产物的吸附 | 第76-78页 |
| 4.8.4 反应物预吸附及水对吸附的影响 | 第78-80页 |
| 4.9 本章小结 | 第80-81页 |
| 第五章 含氟介孔碳材料的制备及其表面疏水性研究 | 第81-103页 |
| 5.1 引言 | 第81-82页 |
| 5.2 含氟介孔碳材料的合成 | 第82-84页 |
| 5.3 含氟介孔碳材料的孔道结构及表面性质 | 第84-91页 |
| 5.4 含氟介孔碳材料的合成机理研究 | 第91-94页 |
| 5.5 磺化含氟介孔碳材料的合成 | 第94-96页 |
| 5.6 含氟介孔碳材料的疏水性能 | 第96-98页 |
| 5.7 磺化含氟介孔碳材料的催化酯化性能 | 第98-100页 |
| 5.8 本章小结 | 第100-103页 |
| 第六章 介孔碳材料制备过程的分子模拟研究 | 第103-115页 |
| 6.1 引言 | 第103页 |
| 6.2 模型的粗粒化与参数设置 | 第103-106页 |
| 6.3 介孔碳材料的自组装过程 | 第106-108页 |
| 6.4 介孔碳材料孔道结构的形成原理 | 第108-111页 |
| 6.5 含氟介孔碳材料自组装过程的优化 | 第111-113页 |
| 6.6 本章小结 | 第113-115页 |
| 第七章 结论与创新点 | 第115-119页 |
| 7.1 结论 | 第115-117页 |
| 7.2 创新点 | 第117页 |
| 7.3 建议与展望 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-133页 |
| 发表论文和科研情况说明 | 第133-135页 |
| 致谢 | 第135页 |
