一、固体酸催化剂在酯化反应中的应用研究进展（论文文献综述）
朱晟永[1]（2021）在《基于增溶和协同催化效应构建新型多糖硒化体系》文中认为在多糖结构修饰中,底物多糖溶解性差和修饰基团取代效率低两方面因素阻碍了多糖衍生物构效关系的深入研究。其中,多糖由于糖链的不同初级结构（糖苷键连接形式）和高级结构（键角和短程相互作用）,在各类常规和非质子溶剂中限制了多糖的溶解性能。修饰基团前驱体往往因为自身质子化程度不足以及亲核进攻能力弱等缺点,取代基的反应效率较低。氯化胆碱（[Ch]Cl）基低共熔溶剂（Deep eutectic solvents,DES）可以通过体系内氢键协同效应破坏多糖链间的非共价相互作用而形成DES-多糖间新的氢键,以达到对底物多糖的增溶效果,在克服传统溶剂环境友好性差的同时,有望成为多糖高效结构修饰前处理的有力工具。提升硒化反应效率方面,磁性固体酸在易于分离的基础上,凭借强Lewis和Br（?）nsted酸性位点而表现出良好的催化效果,Lewis酸性位点与取代基团形成配位作用的同时,Bronsted酸性位点使得取代基团充分质子化,显着提升取代基团的亲核进攻能力。课题组前期从我国西北地区重要的固沙资源植物圆头蒿（Artemisia sphaerocephala）种籽中提取纯化圆头蒿多糖（A.sphaerocephala polysaccharide,PAS）并进行了 PAS功能化衍生物构效关系的系列研究工作。本论文目的在于解决底物多糖修饰过程中溶解性差、取代基团反应活性低等问题。以PAS作为底物多糖,基于氯化胆碱（[Ch]Cl）基DES为溶剂,磁性固体酸为催化剂构建新型多糖硒化修饰体系,为进一步探究多糖衍生物构效关系提供理论依据和数据支撑。论文主要研究内容及结论如下:1.DES氢键协同作用对多糖增溶效应的研究以氯化胆碱[Ch]Cl为氢键受体（HBA）,以乙二醇（EG）和尿素（Urea）为氢键供体（HBD）,分别合成了不同比例的DESs并筛选出[Ch]Cl:EG=1:4（[Ch]Cl1-EG4）和[Ch]Cl:Urea=1:2（[Ch]Cl1-Urea2）两种 DESs 对 PAS 具有显着的增溶性能。通过FT-IR、1H NMR和极性参数反映出[Ch]Cl1-EG4具有更强的极性和更复杂的非共价相互作用。进一步对DES进行量子化学计算,表明[Ch]Cl1-Urea2中保留HBD间相互作用的同时形成了结构稳定的环状DES结构;而[Ch]Cl1-EG4对PAS更强的增溶性归因于EG分子以Cl-为中心形成了非共价相互作用更加复杂的DES复合物,凭借氢键协同效应实现了对底物多糖的增溶。2.磁性固体酸的制备及结构表征采用2 wt%卡拉胶替代传统乙醇-乙二醇体系,以溶胶凝胶法制备了Fe3O4/TiO2/SO42-和 Fe3O4/SiO2-SO3H 两种磁性固体酸。通过 XRD、FI-IR、BET、TEM、VSM和NH3-TPD等分析手段发现所制备的磁性固体酸呈现球状形貌,具有标准的晶型和显着的顺磁性。其中,Ti基磁性固体酸表现出更强的酸性,而Si基固体酸具有更优异的表观参数。3.基于DES-磁性固体酸构建新型多糖硒化体系基于DES对底物多糖良好增溶的基础上,与磁性固体酸构建了新型多糖硒化体系,评价不同溶剂体系对PAS硒化的影响。结果表明二甲基亚砜（DMSO）、甲酰胺（Fm）和H2O由于溶解性较差、易还原硒化试剂和抑制反应正向进行,均表现出较低的硒化反应效率。此外,均相催化剂（H2SO4、HCl和HNO3）在糖链间较好的渗透作用造成多糖骨架被严重破坏。相比于此,基于DES-磁性固体酸体系制备的SePASs表现出优异的反应效率,其硒含量最高达到5666.20 μg/g,较常规硒化方法（1026.71μg/g）而言硒转化效率显着提升,并且硒化效率和糖链降解表现出明显的酸性依赖。结合FT-IR、XPS和NMR结果表明含硒基团以亚硒酸酯的形式在PAS的Man-C6位发生了不完全的O-6取代反应。对硒化产物的元素残留分析没有观察到溶剂和催化剂所涉及元素的残留。进一步对反应体系中磁性固体酸可循环使用性能评价表明,在4个硒化循环后催化剂仍具有良好的催化性能。综上,DES-磁性固体酸体系能够对底物多糖实现良好增溶,显着促进多糖硒化反应效率,这对多糖结构修饰的合理设计以及后期多糖硒化衍生物构效关系的研究具有一定的参考价值。
王永杰[2]（2021）在《SO42-/ZrO2基固体酸的合成及其催化性能研究》文中提出生物柴油作为一种可再生绿色能源,具有部分替代传统化石燃料的潜力。通过酯交换反应和酯化反应将动植物油或餐饮废油中的三酸甘油酯和脂肪酸转化为烷烃单酯类化合物是目前合成生物柴油的常用方法。与固体碱催化剂相比,固体酸催化剂能同时催化酯交换和酯化反应的进行,对游离脂肪酸含量高的低阶原料具有较好的催化效果。在诸多固体酸催化剂中,硫酸化氧化锆因其超强酸特性,在合成生物柴油酯交换反应中显示出的更为诱人的应用潜力。然而,经传统制备方法所得氧化锆载体存在孔隙率差、比表面积低及受热晶相易转变等缺点,导致其在负载硫酸基团后所得固体酸材料普遍存在酸量低、结构稳定性差及反应过程中硫组分极易流失等问题,严重限制其在工业中的应用。大量文献研究结果证明,借助金属原子的均匀掺杂结合介孔结构的引入,以提高氧化锆载体热稳定性和增大比表面积的同时,改变其表面Zr物种的配位状态、电子性质及Zr-OH含量,有望在增强氧化锆载体与硫酸基团键合作用实现SO42-大量稳定固载的同时,调变材料表面酸中心的类型、分布及强度。鉴于此,本论文致力于合成具有较大比表面,稳定性更好的介孔氧化锆材料,并借助Al原子的高效均匀掺杂,改善氧化锆载体的结构稳定性和表面电子性质,以期获得具有更为优异合成生物柴油酯交换反应催化性能的硫酸化氧化锆基固体酸催化材料。主要研究内容如下:（1）通过溶剂热辅助挥发诱导自组装法制备得到有序介孔Zr-Al复合氧化物载体材料,用于硫酸基团的大量稳定固载。XRD、氮吸附等表征结果证实,所得固体酸材料SO42-/Zr O2-Al2O3具有规整有序的二维六方介孔孔道结构、较大的比表面积和孔体积、均一的介孔孔径。介孔孔壁中Al原子达到近原子水平上的高度均匀掺杂及骨架Al-O-Zr键的形成,可有效调变氧化锆载体与硫酸基团间的键合方式,致使通过调节Al原子的掺杂量可实现对所得材料表面酸量、酸中心类型及强度进行精细调控。在Zr/Al为1下制得的Zr-Al复合氧化物载体在负载硫酸基团后,所得固体酸样品的酸量、B酸和L酸中心比值及超强酸中心含量显着增强,致使该样品在较低温度下显示出优异酯交换反应催化性能,可在100℃低温条件下实现大豆油的完全转化,且生物柴油的产率高达100%。并且在经5次重复使用后,其对生物柴油的收率仅仅减小了15%。（2）针对锆-铝复合氧化物载体中锆和铝利用率低,导致硫酸基团引入量少这一关键问题,本文提出一种制备高性能硫酸化有序介孔锆-铝复合氧化物基固体酸材料的新方法该方法是将包裹有机表面活性剂胶束且孔壁表面富含Si-OH的有序介孔氧化硅材料SBA-15引入到溶解有铝源的前驱体溶液中,在接近氧化硅等电点的p H值条件下高温水热处理,实现大量Al均匀嫁接于SBA-15氧化硅介孔骨架;随后,在N2气氛下对Al-SBA-15孔道内的有机表面活性剂胶束进行高温炭化处理,致使炭化收缩后的有机表面活性剂与Al-SBA-15介孔孔壁间存在明显间隙,进而在Al-SBA-15介孔孔壁表面上实现氧化锆的均匀涂覆;高温焙烧脱除炭化后的表面活性剂胶束,并促使Al-SBA-15孔壁表面的Al-OH物种与涂覆在孔壁上的Zr-OH物种发生高温聚合反应,得到氧化锆层在介孔孔壁表面均匀涂覆且含有大量Zr-O-Al键的Zr O2/Al-SBA-15材料,并以此为载体用于硫酸基团的高效稳定固载。通过该方法可有效提高锆、铝物种的利用率以提高其对硫酸基团的键合能力和增加硫酸盐物种的引入量,致使所得有序介孔硫酸化Zr O2/Al-SBA-15复合固体酸材料不仅具有高度规整有序的介孔孔道结构、较大的比表面积和孔体积、均一的介孔孔径,且表现出更强的酸量。与文献报道的各种可用于合成生物柴油酯交换反应的固体酸材料相比,经本方法所得样品显示出更优异的催化活性、稳定性及重复使用性能,可在140℃条件下实现大豆油完全转化成生物柴油,且在10次重复使用过程中,其对生物柴油的收率仅仅从100%降低到78%。
聂志欣[3]（2021）在《固体酸催化剂的制备及其催化油酸甲酯化合成生物柴油的研究》文中进行了进一步梳理生物柴油作为一种绿色环保、可再生的新型能源,是代替石化柴油最具潜力的能源之一。近些年来,固体酸催化剂由于具有易分离、催化活性高、稳定性好和可重复使用等优势,成为酯化催化法合成生物柴油的研究热点之一。本文在分析和总结国内外生物柴油制备及固体酸催化剂合成的研究基础上,设计并制备了四种不同的固体酸催化剂,将其应用于催化油酸和甲醇的酯化反应以制备生物柴油,与此同时,对四种催化剂的微观结构、稳定性和催化活性进行了相关研究。首先,以甘油为原料,经原位碳化、磺化法制备了一系列甘油衍生的磺酸基碳基固体酸催化剂SCG-（x）-（y）（其中x代表温度（°C）,y代表磺化时间（h））。结果表明催化剂表面酸量随催化剂制备过程中磺化温度的提高和磺化时间的增加而增加,结合能量消耗和催化剂热稳定性等因素,筛选出最佳催化剂为SCG-（180）-（10）。在醇酸摩尔比12:1,反应温度80°C,催化剂用量5 wt.%的条件下,该催化剂可以使油酸转化率达到98.40%,并且该催化剂表现出优异的稳定性,重复使用7次后仍能达到83%的油酸转化率。其次,以绿色环保的磷钨酸为酸活性中心,采用共沉淀法法制备了不同磷钨酸负载量的x HPW/Fe-Z磁性固体酸催化剂。通过单因素法探索出油酸与甲醇的最佳酯化反应条件为:醇酸摩尔比12:1,催化剂用量3 wt.%,反应温度80°C,反应时间4 h,最高可获得98.1%的油酸转化率。该催化剂具有强磁性,有效解决了其与反应体系难分离的问题。30HPW/Fe-Z催化剂在重复使用5次后,仍有81%的油酸转化率,在本组催化剂中展现出最少的活性损失。此外,对使用后的催化剂进行失活分析,结果表明催化剂孔结构中有机物的残留是催化剂活性损失的一大原因,这为未来催化剂的孔道设计提供了借鉴。再次,为了改善催化剂的重复使用性、提高其比表面积,采用共沉淀法和改进后的搅拌浸渍法制备了HPW/Fe3O4@Si O2催化剂。TEM表征显示催化剂具有核-壳结构,其中的核为纳米Fe3O4,它使催化剂具有强磁性,有助于催化剂在外部磁铁作用下实现快速回收和再利用;壳层为Si O2,它既能够保护内部的Fe3O4不受酸性环境侵蚀,又为催化剂提供了介孔结构和较大的比表面积。结果表明改进后的搅拌浸渍法使得活性中心负载牢固度更高,相比于上一章中利用传统浸渍法制备的催化剂,催化剂稳定性得到了有效改善。在催化油酸和甲醇制备生物柴油的酯化反应中,可达到98.3%的油酸转化率,重复使用5次后,油酸转化率还可以保持在85%。最后,考虑到多级孔结构材料比单一孔径材料具有更多优势,通过St（?）ber法合成实心Si O2球,再利用阳离子表面活性剂对其进行选择性一步刻蚀,制备了中空介孔二氧化硅纳米球（HMSN）,通过改进后的浸渍法引入磷钨酸作为活性中心,制备出具有多级孔结构的纳米固体酸催化剂HPW/HMSN。对催化剂的结构和性能进行研究发现,催化剂的中空结构及壳层较短的孔道结构有利于反应物和产物的传输,催化剂本身的蠕虫状介孔结构,使磷钨酸在孔道中高度分散,避免团聚。BET表征结果显示催化剂比表面积高达481 m2/g,同时催化剂还具有较高的酸密度。将其应用于油酸和甲醇的酯化反应中,可以使油酸的转化率高达98.7%,对催化剂进行稳定性测试发现其具有良好的重复使用性能。
刘赛赛[4]（2021）在《稳定性硫酸化金属氧化物固体酸制备、表征及催化性能研究》文中指出固体酸催化剂是一种绿色环保的催化剂,因其独特的优势,未来有望代替传统液体酸在工业上的应用。但固体酸催化剂稳定性较差,很容易失活。SO42-/MxOy是一类比较常见的固体酸,其来源广、制备简单,但存在活性组分易流失、比表面积小等不足。本论文以乙酸和乙醇的酯化作为探针反应评价新型稳定性固体酸SO42-/MxOy的催化性能,考察不同金属氧化物载体、不同活性组分前驱体及其他固体酸制备条件对其催化活性的影响;探究了硅烷改性、氧化镧改性对SO42-/MxOy能的影响;最后考察SO42-/MxOy在其他缩合反应中的性能。主要结论如下:首先,以Al2O3、ZrO2等九种金属氧化物作为单一氧化物载体和混合氧化物载体制备固体酸,实验筛选得到催化效果较好的是Cr2O3-Fe2O3混合金属氧化物载体,较优的活性组分前驱体是S2O82-,得到的固体酸为S2-CrFe。对部分固体酸进行XRD、N2吸附-脱附等温线、FTIR、NH3-TPD等表征分析,结果表明两种金属氧化物混合对其晶相结构没有影响,对比表面积和酸性有影响。对制备固体酸的条件进行优化,得到的结果是:Cr2O3与Fe2O3的质量比为1:1,过硫酸铵浸渍液浓度为1 mol/L,固体酸焙烧温度为550℃,在此条件下得到的S2-CrFe,其催化酯化反应的产物收率为91.2%。考察S2-CrFe的稳定性,发现在经过四次循环使用后,其催化活性下降较严重。其次,分别用硅烷和稀土元素镧对S2-CrFe进行改性。实验中将S2-CrFe分别浸渍在不同体积分数的TMCS环己烷溶液中,结果表明,15 V%的TMCS改性有较好的催化活性和稳定性;在S2-CrFe中分别掺杂不同质量分数的氧化镧,结果表明,3wt%的氧化镧改性有较好的催化活性和稳定性。XRD结果表明,硅烷或氧化镧的改性对S2-CrFe的结构没有影响;FTIR和NH3-TPD结果显示,La能增强固体酸的酸性;CA结果显示,硅烷和La均能增大S2-CrFe表面与纯水的接触角,即增强疏水性,但La的改性效果不如硅烷。经过四次重复使用后,S2-CrFe-Si-15、S2-CrFe-La-3依然有较好的催化性能,乙酸乙酯收率高于60%。最后,将S2-CrFe、S2-CrFe-Si-15、S2-CrFe-La-3应用到其他缩合反应中。采用正交设计法对合成乙酸丁酯的反应条件进行优化,在优化的条件下,使用S2-CrFe,产物乙酸丁酯的收率为78.8%;稳定性实验结果表明,在该反应中,新型固体酸表现出的稳定性相对较好。采用单因素法对合成缩酮的反应条件进行优化,在优化的条件下,使用S2-CrFe,产物EMD的收率为60.2%;经过四次重复使用,S2-CrFe性能有所下降,而S2-CrFe-Si-15和S2-CrFe-La-3总体上能保持和新鲜固体酸一样的催化效果。
王安平[5]（2020）在《可再生壳聚糖基功能材料的制备及催化生物柴油合成的研究》文中进行了进一步梳理随着经济和社会的快速发展,人类依赖的化石能源,已经逐渐减少,可能导致能源危机。以及由此产生的全球气候变暖的问题日益突出,这迫使人们开始寻找可再生能源以替代化石燃料,这已成为当前的研究热点。同时,节能减排、保障能源和环境安全是我国长期面对的难题,开发环保、可再生的生物燃料成为国家的战略需求。由于生物质是地球上存在的唯一有机碳源,所蕴藏的能量相当惊人。于是,把生物质当中的酯类用来制备生物燃料,尤其是生物柴油,得到了科学家的关注,而且潜力十分巨大。我们制备了一系列来源于生物质的壳聚糖基功能化材料,用来构建高效的“一锅法”催化体系,通过调控催化材料的物化性能和优化反应条件,筛选得到了性能优异的功能化催化剂,可以高效、绿色的制备生物柴油。重点探讨了催化剂的比表面积、孔径、形貌、酸碱性、疏水性和磁性能对反应产率的影响,并对反应的动力学进行了研究。取得了如下主要结果:1.可再生壳聚糖衍生的磁性酸（FCHC-SO3H）的制备、表征及高效催化高酸值原料制备生物柴油生物质基磁性酸由于原料来源广泛,性质稳定而受到青睐,再结合双壳中空催化剂比表面积较大、活性位点多的优势,使得催化剂拥有更加优异的性能。本研究以价廉易得的壳聚糖为原料制备了生物质基磁性双壳介孔固体酸催化剂FCHC-SO3H,可用于催化高酸值原料制备生物柴油。结果表明,FCHC-SO3H具有较高的比表面积（41.4 m2/g）、相对高的酸密度（1.20 mmol/g）及强磁性响应（18.9 emu/g）。FCHC-SO3H上的-SO3H和NH3+位点协同对油酸与甲醇的酯化反应有优异的催化作用。采用FCHC-SO3H催化剂,在反应温度80 oC,反应时间3h,催化剂用量4 wt%,甲醇与油酸摩尔比15:1时,生物柴油产率为96.7%。此外,外加磁场可以使催化剂易于与产品分离,保持良好的重复使用性。且FCHC-SO3H催化的酯化反应符合一级动力学,活化能Ea为37.5 kJ/mol。催化剂在优化条件下可重复使用五次,其活性仍然可以达到84.3%。通过对比,磁性双壳中空结构的催化剂的催化效率（96.7%）远高于单壳结构（75.1%）,说明双壳结构的催化剂提供了更多的活性位点和反应场所。2.钴掺杂壳聚糖碳基酸性材料用于催化非食用油合成生物柴油的研究鉴于金属掺杂的碳基酸性催化剂具有更加稳定的结构,高酸密度和多活性位点,我们以壳聚糖、对甲苯磺酸、金属含氧酸盐等廉价的原料,采用简单的溶剂热法制备了金属掺杂的碳基酸性催化剂。经过筛选,得到的Co-CS-SO3H（180）由于其高的酸密度（3.85 mmol/g）,在一锅催化超高酸值的续随子油（AV=23.45mg KOH/g）时,产率可以高达94.7%,而催化高酸值的麻疯树油（AV=6.75 mg KOH/g）产率可以达到95.6%（反应条件:120 oC、8 h、40:1的醇油摩尔比及8 wt%的催化剂量）。而对一锅法而言,120 oC是一个相对较低的反应温度,这说明高酸密度对催化活性有很大的影响。而重复使用性实验说明,经过四个周期,催化效率依然可以达到81.2%。更重要的是,催化剂具有优异的耐水性能,在含水量4%以内,产率没有变化,这对于含水的原料而言,是完全能满足生产要求的。同时,该催化剂催化续随子油制备生物柴油的反应,满足一级动力学,具有低的活化能（29.5 kJ/mol）,说明催化剂Co-CS-SO3H（180）降低了反应的活化能。3.磁性壳聚糖基酸性碳凝胶的制备、表征及其在催化高酸值原料合成生物柴油中的应用碳凝胶是一种具有独特的三维网络结构的多孔碳材料,具有多孔结构,低密度,高比表面积等特点。而从生物质材料获得的碳凝胶通常具有出色的稳定性,且生物质碳凝胶可以根据需要获得不同形状和大小的产品。因此,我们设计并制备了以壳聚糖、对甲苯磺酸、铁的含水盐为原料的磁性碳凝胶,得到的催化剂FCSC-C1具有高的酸密度（1.58 mmol/g）。这使得催化剂不仅具备了碳基固体酸的优势,同时也兼具了凝胶密度小,活性位点分散的特性。优化后的反应条件为65 oC,2 h,15:1的醇油酸摩尔比和3 wt%的催化剂量,催化油酸酯化制备生物柴油的产率达到96.0%,对比了催化剂的重复使用性,在三组对照中,使用戊二醛1 mL的FCSC-C1在五个周期后,仍然具有高达88.2%的产率,而使用戊二醛2 mL、3 mL的FCSC-C2、FCSC-C3产率分别为76.1%和62.3%。第二组对照,碳化的FCSC-C1在使用5个周期后的产率（88.2%）远高于未碳化的FCSC-1（8.0%）。第三组对照,FCSC-C1产率（88.2%）也高于对照催化剂CS-SO3H的产率（78.6%）。该酯化反应满足一级动力学,活化能为34.5 kJ/mol。4.壳聚糖螯合金属离子纳米催化剂的筛选、表征及制备生物柴油的应用由于壳聚糖具有大量活性氨基和羟基,可以用来和金属离子螯合配位,以制备价格低廉,性能优异的催化剂。我们利用廉价的壳聚糖和不同的金属盐原料,制备了金属螯合壳聚糖纳米材料,其中CS-Mn具有最好的催化活性,而Mn在生物柴油制备中的催化活性之前鲜有报道。CS-Mn催化剂具有相对高的比表面积（10.44 m2/g）和高的含Mn量（原子比8%）,并且各种元素均匀的分布在其中。在优化的反应条件下（140 oC,8 h,40:1的醇油摩尔比,8 wt%的催化剂量）,CS-Mn催化麻疯树油（AV=6.75 mg KOH/g）合成生物柴油的产率为95.2%,而续随子油（AV=23.45 mg KOH/g）的产率则为90.6%,梧桐油的产率98.6%。CS-Mn在催化麻疯树油制备生物柴油的过程中,4个周期后,产率为51.2%,通过表征表明,这是由于催化剂流失了大约70%的Mn造成的。经过动力学研究,确认该反应符合一级动力学,活化能为38.5 kJ/mol。5.以壳聚糖为模板剂的酸碱双功能材料的制备、表征及其在催化制备生物柴油中的应用酸碱双功能催化材料在生物柴油制备中是一种理想的催化剂,结合催化活性,我们设计制备了利用壳聚糖和F68为模板剂,采用凝胶溶胶法制备了一系列酸碱双功能氧化物催化剂,经过筛选,其中棒状的Ca-B（700）具有高的酸密度（2.68mmol/g）和碱密度（1.69 mmol/g）。经过优化反应条件（105 oC,2 h,20:1的醇油摩尔比,4 wt%的催化剂量）,在催化麻疯树油（AV=6.75 mg KOH/g）制备生物柴油的过程中,产率为96.0%。而催化梧桐油（AV=1.30 mg KOH/g）的过程中（65 oC,2 h,20:1的醇油摩尔比,4 wt%的催化剂量）,产率则可以高达98.5%。由于CaO的碱性较强,且在酯交换反应中的活性高,所以在2 h内即能完成反应,而B2O3的存在主要是为了酯化游离脂肪酸,当然也是需要在稍高的温度完成（105 oC）。酸碱位点的协同作用,使得催化剂具有高的催化性能。在优化条件下,催化麻疯树油5个周期后,产率依然可以达到90%左右。6.磁性壳聚糖碳基碱性材料的制备、表征及其在催化梧桐油制备生物柴油中的应用鉴于CaO优异的催化活性和较差的重复使用性,我们设计制备了磁性壳聚糖封装的Ca O材料,即Ca-Co-MOF@CS（800）碱性氮掺杂碳催化剂。该催化剂具有高的比表面积（153 m2/g）、介孔结构（4.6 nm）和强磁性响应（20.6 emu/g）。在催化梧桐油（AV=1.30 mg KOH/g）酯交换合成生物柴油的过程中（T=65 oC,t=4 h,M/O=15:1,CA=4 wt%）,产率为98.5%。通过我们的进一步优化,发现在室温条件下,经过48 h的反应,依然可以获得令人满意的产率（91.3%）。催化剂重复使用4次后,产率为80.2%,这远优于没有用壳聚糖封装的Ca-Co-MOF（800）（产率为22.4%）,说明在用壳聚糖包覆后碳化的催化剂,碳壳封装了CaO,使活性位点不易流失。
张衡[6]（2020）在《磁性材料功能化及其催化生物质基酯类燃料的合成研究》文中指出对不可再生的化石资源过度开采所带来的经济和环保问题,正推动着学术界和商业界研究以满足全球人口迅速增长需求的可持续燃料生产工艺。于此,利用储量巨大、可再生的生物质资源经由绿色精炼工艺制备可混合/替代传统柴油的高品质运输燃料提供了一种最易实现且低成本的解决方案。当前,高效利用生物质资源中的非食用油脂、糖类制备生物柴油、乙酰丙酸酯类等生物质基酯类燃料引起了广大研究人员的兴趣。围绕“固/液体生物质的资源化有效利用”和“功能化磁性材料催化体系的针对性构建”这两大关键问题,本研究以定向催化制备生物柴油和乙酰丙酸甲酯、构筑高效功能化磁性材料催化体系、丰富磁性多功能材料的制备和修饰为目标,开展了生物质非食用油脂、六碳糖葡萄糖的催化转化研究,并且探明了多种靶标性功能化磁性材料（如酸,碱,亲水/疏水性）的制备策略,阐述了磁性催化材料在反应中的“构效关系”,研究了反应的动力学及催化剂稳定性。取得了如下主要结果:（1）采用两种不同的制备方法（共沉淀P和溶剂热S）设计合成了无孔的磺化磁性核壳纳米微球材料,即Fe3O4@SiO2-SO3H（P）和Fe3O4@SiO2-SO3H（S）。通过相关表征技术证明了Fe3O4@SiO2-SO3H（S）表现为更好均一分散性的核壳纳米微球。实验探讨发现催化材料的形貌结构对催化活性起着不可忽视的作用,例如,均一分散性好的核壳纳米微球Fe3O4@SiO2-SO3H（S）因有利于底物与活性位点的接触从而对催化油酸与甲醇酯化反应制备生物柴油表现出良好的活性;但Fe3O4@SiO2-SO3H（P）因团聚严重表现出较差的催化性能。相关实验凸显了溶剂热法在制备核壳纳米微球材料上的的制备优势。此外,热过滤实验和重复使用性实验证实了催化剂的异相催化行为并且拥有较好的稳定性。基于上述研究结果,溶剂热法制备磁性核壳载体被作为较优选择。（2）以溶剂热法制备的Fe3O4@SiO2磁性核壳纳米微球为载体,通过活性良好的具有单一Br?nsted（B）酸,单一Lewis（L）酸和同时具有Br?nsted-Lewis（B-L）双酸位的三种酸性离子液体（IL）进行功能化调控修饰,制备得到了单一B酸（FS-B-IL）、单一L酸（FS-L-IL）和B-L双酸（FS-B-L-IL）性的磁性核壳固体酸催化材料。通过相关实验阐明了FS-B-L-IL的Lewis和Br?nsted双酸位点的协同催化作用是获得高产率黄山栾生物柴油的关键所在,生物柴油产率最高可达93.7%。此外,黄山栾生物柴油的理化性质经检测符合美国ASTM D6751和欧洲EN 14214相关标准。研究结果表明,Br?nsted-Lewis酸双功能催化剂FS-B-L-IL在黄山栾原油制备生物柴油的应用中表现出良好的催化活性,并且所制备黄山栾生物柴油的燃油性能较优。（3）对Fe3O4@SiO2磁性核壳无孔材料进一步升级改进,设计合成了碱性聚离子液体（PIL）功能化的磁性核壳介孔碱催化剂,构建了制备生物柴油的高效易分离且重复使用性较好的磁性核壳多孔异相碱催化体系。得益于FnmS-PIL材料较高的比表面积（153.2 m2/g）、规整有序的孔径（4.1 nm）、丰富的碱性位点（2.3mmol/g）和高的碱强度（H＿=10.1-15.0）,FnmS-PIL直接催化低酸值的梧桐油酯交换反应制备生物柴油产率最高可达92.8%。此外对反应体系进行了相关动力学研究并探讨了材料的重复使用性。经检测,所制备梧桐生物柴油的理化性质与美国ASTM D6751和欧洲EN 14214标准相符合,具有一定应用潜质。本章研究表明,经碱性PIL修饰制备得到的FnmS-PIL材料物化性质较优,且在梧桐油制备生物柴油的应用中表现良好。（4）设计开发了集成酸性和疏水性于一体的有机-无机杂化磁性材料:通过不同酸强度和疏水度的调控分别制备了8种不同的酸度及疏水度的磁性核壳固体酸多孔材料。研究发现,在催化油酸制备生物柴油中,相对于FnmS-PIL（1a,C8）较高的酸密度（2.14 mmol/g）,强的酸度（-8.2<H0<-5.6）扮演了更为重要的角色。此外,更强的疏水度（水接触角为115.4°）也对催化性能提供了有力支撑。而在催化千金子油“一锅法”制备生物柴油中,对油料较强的耐水性更进一步阐明了强疏水性调控的重要作用。动力学研究表明催化油酸酯化反应体系适于一阶反应,展现较低的活化能为39.2 kJ/mol。FnmS-PIL（1a,C8）催化剂的重复使用性良好,其物化性质和结构在多次使用中得到了稳定的保持。所制得的千金子生物柴油的燃油性能与美国ASTM D6751和欧洲EN 14214标准相符合,在作为生物柴油的非粮油料供应体系方面具有较大潜力。通过本部分工作我们发现了一种新颖、可行的能够适当调控磁性核壳多孔材料酸度和疏水度等关键性能的方法。（5）基于油与甲醇之间较差的溶解性,以及适宜的Br?nsted与Lewis酸性位点比例能有效提高生物柴油产率的特点,设计合成了B-L双酸位点比例可控的磁性核壳多孔球固体酸催化剂FnmS-PIL（0.5）,FnmS-PIL（1）和FnmS-PIL（2）。采用极性适中的生物质基溶剂四氢呋喃作为共溶剂,以及拥有良好的核壳多孔微球形貌（多孔结构能够提供更多的活性位点、均一球形貌可以利于活性位点与底物的接触）、适宜的B-L比例（1）、较大比表面积169 m2/g和均一孔径3.5 nm的FnmS-PIL（1）为催化材料,在催化千金子油制备生物柴油中表现最佳。同时,FnmS-PIL（1）催化葡萄糖制备乙酰丙酸甲酯（ML）生物质基酯燃料,在180°C,6 h的反应条件下,可以获得42.3%产率的ML,显示其具有一定的应用普适性。上述结果表明所设计合成的磁性核壳多孔球不仅可以提供便利的磁性分离特性,微球形貌也能够提高传质效率;且生物质基四氢呋喃作为共溶剂能够提高醇油溶解性从而增加生物柴油产率。（6）从经济角度出发,设计合成了低成本、易制备的蒙脱石基磁性B-L双酸固体酸催化剂。在催化麻疯树油同时酯化酯交换反应制备生物柴油中表现出了良好的催化性能（150°C,7.3 h,92.9%生物柴油产率）。并且,响应曲面法详细探究了四个反应因素之间的交互作用。此外,蒙脱石基磁性B-L双酸固体酸催化剂在催化葡萄糖制备ML的研究中,在180°C,8 h反应条件下可以获得46.8%的最高产率。重复使用性及热过滤实验阐明了它的异相催化方式以及良好的重复使用性。通过本部分研究,我们发展了一种经济、简便、多功能化的磁性蒙脱石复合固体酸催化剂的制备策略。
施映霞[7]（2020）在《磺酸基固体酸的制备及催化性能研究》文中研究表明固体酸催化剂相对于传统的液体酸催化剂有着易分离、可重复利用、后处理简单等优点,符合绿色化学的发展要求,具有广泛的应用前景。目前,研究较多的固体酸主要包括固体超强酸、金属氧化物固体酸、杂多酸、阳离子交换树脂、粘土矿、沸石分子筛等,但这些固体酸存在酸量少、耐热差、活性中心流失等方面问题。碳基固体酸以其高酸值和耐热性受到了广泛关注,但传统碳基固体酸存在比表面积低、无定形结构等问题,导致催化剂分离困难,难以催化疏水分子参与的反应,限制了其应用范围。为解决以上问题,本论文以具有特定模板结构的生物质为原料,制备了微米管状的磺酸基碳基固体酸催化剂,通过调整生物质原料结构和改变制备条件,可较好调整材料微观结构和比表面积,该类催化剂在以废弃油脂为原料制备生物柴油过程中表现了优异的催化性能。主要的研究内容包括:（1）以柳絮为原材料,经过碳化,形成碳微管中间体,再经过磺化,引入磺酸基团,制备成固体酸催化剂。研究了碳化温度对固体酸性能的影响,采用红外光谱、热重分析、扫描电镜、比表面积对催化剂结构进行表征,结果表明:在400℃碳化条件制备的固体酸能较好保留微米管结构,比表面积则达到278 m2/g,酸值高达3.5mmol/g。该催化剂对废油脂制备生物柴油表现了很高催化性能,在醇油摩尔比为15:1,反应温度70℃,催化剂用量0.05g的条件下,生物柴油总收率达99.1%,而且具有很高重用活性。（2）为解决柳絮原料收集和去籽难的问题,继续以容易获得的芦苇棒为原料制备了磺酸基固体酸材料。系统研究了芦苇棒成熟度、碳化温度等对制备固体酸结构性能的影响,采用红外光谱、热重分析、扫描电镜、比表面积对催化剂结构进行表征。新型磺酸基固体酸催化剂具有较好的微米管结构,比表面积可达224 m2/g,酸值为2.5mmol/g。特定的微米管结构和高比表面赋予材料很高的催化活性,在催化废油脂合成生物柴油的反应过程中,在醇油摩尔比为15:1,反应温度70℃,催化剂用量0.05g的条件下,可同时将游离脂肪酸和甘油三酯转化为生物柴油,总收率达99.1%,而且表现出很好的重复使用性能。（3）为简化催化剂回收重用步骤,在柳絮固体酸的基础上,引入磁性核,制备了磁性微米管磺酸基固体酸。将柳絮通过Fe Cl3.6H2O乙醇溶液处理后,形成Fe Cl3.6H2O掺杂原料,经碳化形成磁性碳微米管中间体,然后与苯磺酸重氮盐反应引入磺酸基团,制备成磁性微米管磺酸基固体酸。采用红外光谱、XRD、扫描电镜、比表面积对催化剂结构进行表征,新型磺酸基固体酸催化剂具有较好的微米管结构,比表面积可达215m2/g,酸值为2.3mmol/g。在苯磺酸重氮盐用量为6g,醇油摩尔比为15:1,反应温度70℃,催化剂用量0.05g的条件下,该催化剂对废油脂制备生物柴油的总收率达到99%。磁性大大简化了催化剂的回收过程,经过重复使用10次后,催化剂依然保持较高的催化活性。
李焕[8]（2020）在《基于生物质炭及MOF框架固体酸催化剂的研究和应用》文中研究表明综合高效,绿色和可重复使用性为一体的固体酸催化剂一直是研究人员关注的焦点。本研究分为两个部分,但都用磺化的方法来制备目标催化剂。第一部分,脂肪酸与甲醇的催化酯化,4-乙基苯酚与苯甲醇的烷基化以及2-甲基呋喃与环戊酮的烷基化对于生产生物燃料具有重要意义。但是,原位产生的水会降低催化剂的酸度并引起副反应,导致催化活性和选择性不令人满意。本文中,通过生物炭与4-氯苯磺酸的一锅法磺化,首次制备了一种新型的基于生物炭的疏水性苯磺酸。它具有100-400 m2/g的较大比表面积,H2O接触角大于110°的疏水性和超过1.0mmol/g的高浓度磺酸。在脂肪酸与甲醇的酯化反应中合成生物柴油时,它显示出比磺酸树脂Amberlyst-15（86.7%）和传统的磺化生物炭-SO3H（28.0%）更高的96.0%的转化率。4-乙基苯酚与苯甲醇/2-甲基呋喃与环戊酮的烷基化反应用于高密度双环/单环生物燃料的催化效率和目标产物收率分别是 69.4%和 70.5%,分别高于 amberlyst-15（74.3%,49.4%）和 Biochar-SO 3 H（14.7%,13.0%）。此外,该催化剂比生物炭-SO3H更稳定。疏水性生物炭基磺酸催化剂的制备不仅为生物炭的高价值利用开辟了一条新途径,而且在许多酸催化的转化反应中对于产物H2O引起有害作用也提供了一种新颖有效的催化剂。第二部分,酸催化果糖脱水成5-羟甲基糠醛（HMF）对于生物精制具有重要意义。然而,原位产生的H2O降低了酸催化剂的酸度并引发了 HMF再水合为乙酰丙酸,从而导致令人不满意的催化活性和选择性。在此,首次通过用4-氯苯磺酸直接磺化金属有机骨架（MOF）来制备具有强酸性和疏水性的官能化金属有机骨架。与被氯磺酸官能化的MOF（UIO-66-SO3H,MIL-101-SO3H）相比,通过在磺酸基团和MOF载体之间引入碳链基团,疏水性得到了显着改善。所得催化剂具有大于250m2/g的大比表面积,大于1.0mmol/g的高酸密度,以及具有高达129°的H2O接触角的强疏水性。与MOF-SO3H相比,疏水性MOF-PhSO3H由于具有更好的疏水性和亲油性,在5-羟甲基糠醛的合成中具有更高的活性和选择性。此外,该催化剂具有高的循环稳定性。最后,在DMSO溶剂系统中,在120℃下,果糖完全转化,HMF的收率为98.0%。
张青青[9]（2020）在《负载型Br?nsted酸催化剂的形貌调控及其转化生物质性能研究》文中指出催化转化可再生的廉价生物质资源及其衍生平台化合物合成高品质生物燃料和高附加值有机化学品可有效缓解人类对日渐枯竭的化石能源的依赖并减少污染物和温室气体的排放。从绿色化学和可持续技术角度考虑,开发高效和可循环使用的环境友好型催化剂并研究其转化生物质的性能是本课题的核心科学问题。固体酸是一类重要的转化生物质资源的催化剂,而且,将固体酸用于生物质转化过程可克服均相液体酸（如硫酸和对甲基苯磺酸）腐蚀设备和污染环境等严重问题,具有广阔应用前景。然而,已见报道的商用或其它固体酸催化剂还远不能达到实际应用的要求,主要存在的问题是催化活性较低和循环使用性能较差。为解决以上问题,本篇博士学位论文致力于形貌控制制备新型、高效和可循环使用的负载型Br?nsted酸催化剂,包括等级孔结构氮掺杂碳负载型Br?nsted酸性离子液体、有机硅纳米管负载型有机磺酸和有机硅中空纳米球负载型Br?nsted酸性离子液体催化剂,同时,研究其催化转化生物质资源合成油品和高附加值有机化学品的活性、选择性、循环使用性能和反应机理。本篇论文工作的研究重点集中在:i)采用化学键合方式将Br?nsted酸性位点引入到氮掺杂碳或有机硅载体上,在保证酸性位点均匀分散的同时抑制其在催化过程中的溶脱;ii)通过形貌、孔隙率性质和表面亲疏水性的调控,进一步提高负载型酸催化剂的活性和选择性;iii)分别以粗生物热解油的精炼升级、生物柴油合成、甘油酯化、果糖脱水和醇解为模型反应,系统研究以上制备的负载型酸催化剂转化生物质的性能。本论文的主要研究工作概括如下。1.设计一步Ca CO3纳米粒子结构导向-K2C2O4化学活化路径,在高温煅烧尿素（或三聚氰胺）和葡萄糖的过程中,成功制备出了一系列具有不同微孔/介孔/大孔比例和BET比表面积的三维贯通微孔-介孔-大孔等级孔结构的氮掺杂碳载体,然后,用1,3?丙磺内酯和三氟甲基磺酸依次化学修饰载体,获得了一系列等级孔结构氮掺杂碳负载型Br?nsted酸性离子液体GU/GM?[C3N][SO3CF3]催化剂（C3=Pr SO3H）。通过各种表征手段,详细研究了催化剂的组成与结构、形貌和孔隙率性质,并探讨了GU/GM?[C3N][SO3CF3]等级孔结构的形成机理。通过乙酸与高沸点的苄醇或对甲氧基苄醇酯化降低粗生物热解油的酸度和含氧量反应,系统研究了GU/GM?[C3N][SO3CF3]的非均相酸催化性能,以上过程同时获得了高附加值的乙酸苄酯和对甲氧基乙酸苄酯。研究表明,超强的Br?nsted酸性和独特的三维贯通微孔-介孔-大孔等级孔结构可降低反应物及产物的扩散阻力、缩短其传质距离并增加酸性位点的数目,从而显着增加了反应物分子与酸性位点的接触机会,大幅度提高了GU/GM?[C3N][SO3CF3]的酯化催化活性;此外,GU/GM?[C3N][SO3CF3]的酯化催化活性明显受控于其大孔比例。GU?[C3N][SO3CF3]具有较高的催化稳定性和循环使用性能,可重复使用5次而未见催化活性和形貌的明显改变,源于Br?nsted酸性离子液体与载体之间的化学作用。2.设计一步甲苯溶胀的混合嵌段共聚物表面活性剂（P123和F127）结构导向的溶胶-凝胶-水热合成路径,在酸性条件下,通过1,2-双（三甲氧基硅基）乙烷和3-巯丙基三甲氧基硅烷（或2-（4-氯磺酰苯基）乙基三甲氧基硅烷）的共水解和缩合并控制有机硅烷与表面活性剂的初始投料比,成功制备出了一系列有机硅纳米管负载型磺酸催化剂（Ar/Pr SO3H–Si（Et）Si）。在Ar/Pr SO3H–Si（Et）Si的制备过程中,通过调节胶束膨胀剂甲苯的浓度,实现了对其纳米管内径（5-38 nm）和长度（900-180 nm）的宽范围调控。通过各种表征手段,详细研究了催化剂的组成与结构、形貌和孔隙率性质,并探讨了Ar/Pr SO3H–Si（Et）Si纳米管的形成机理。将Ar/Pr SO3H–Si（Et）Si纳米管催化剂分别用于三棕榈酸甘油酯与甲醇酯交换合成棕榈酸甲酯和甘油与月桂酸酯化合成月桂酸甘油单酯和二酯反应中,系统评价了其非均相酸催化活性。研究表明,Ar/Pr SO3H–Si（Et）Si纳米管催化剂在目标反应中表现出极高的酯交换和酯化活性,主要归因于其超强Br?nsted酸性质;同时,催化剂纳米管的内径、长度和BET比表面积通过影响反应物或产物分子的扩散、传质以及与酸性位点的接触机会也显着影响其催化活性;此外,Ar/Pr SO3H–Si（Et）Si纳米管的表面疏水性可通过改变反应物或产物的吸附或脱附性质促进产物的生成。Ar/Pr SO3H–Si（Et）Si催化剂在以实际植物油如菜籽油、葵花油和文冠果油为原料合成生物柴油的酯化和酯交换反应中也表现出优异的催化活性。催化循环实验研究表明,Ar/Pr SO3H–Si（Et）Si纳米管呈现良好的循环使用性能,经过循环使用5次后,基本未见其催化活性、结构、形貌、酸性和孔隙率性质的改变,源于有机磺酸官能团与硅/碳骨架之间的共价键作用。3.设计一步甲苯溶胀的F127结构导向的溶胶-凝胶-水热合成路径,在酸性条件下,通过共水解和缩合1,2-双（三甲氧基硅基）乙烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷,首先获得了具有中空纳米球形貌的氯丙基功能化有机硅载体（Pr Cl–Si（Et）Si）。其中,通过改变初始制备体系中胶束膨胀剂甲苯的浓度,实现了对载体内径（5-14 nm）和壳层厚度（5-9nm）的调控。然后,采用咪唑、丙（丁）磺内酯、三氟甲基磺酸（或对甲基苯磺酸）依次对载体进行化学修饰,成功制备出一系列具有不同内径（5-14 nm）、壳层厚度（5-9 nm）和阴阳离子组成的有机硅中空纳米球负载型Br?nsted酸性离子液体催化剂,即[C3/4Im][OTs/OTf]-Si（Et）Si（C3=Pr SO3H,C4=Bu SO3H,[OTs]=p-CH3C6H4SO3,[OTf]=CF3SO3）。其中,通过改变催化剂中阳离子碳链长度和阴离子结构,可分别实现对催化剂表面疏水性和Br?nsted酸强度的调控。通过各种表征手段,详细研究了催化剂的组成与结构、形貌和孔隙率性质,并探讨了其中空纳米球形貌的形成机理。通过微波辅助果糖脱水合成5-羟甲基糠醛（5-HMF）和果糖醇解合成5-乙氧基甲基糠醛（5-EMF）反应,系统评价了[C3/4Im][OTs/OTf]-Si（Et）Si的催化性能。研究发现,与传统高压反应釜加热方式相比,微波辐射加热对提高果糖脱水或醇解反应的速率和产物的选择性发挥了重要作用。在微波加热和[C3/4Im][OTs/OTf]-Si（Et）Si的共同作用下,在很短时间内获得了高产率的目标产物。对于[C3/4Im][OTs/OTf]-Si（Et）Si催化的果糖脱水反应,催化剂的表面疏水性对生成5-HMF起主要作用,而对于[C3/4Im][OTs/OTf]-Si（Et）Si催化的果糖醇解反应,催化剂的Br?nsted酸强度对5-EMF的生成起主要作用。另外,该催化剂在两个模型反应中均具有良好的循环使用性能,源于酸性离子液体与咪唑功能化的硅碳骨架之间的共价键合作用。以上研究工作提供了制备碳或硅基载体负载型Br?nsted酸催化剂的新路径,并对负载型Br?nsted酸催化剂转化生物质衍生平台化合物合成生物柴油和重要有机化学品的性能进行了系统评价,揭示了催化剂的Br?nsted酸性、形貌、表面亲疏水性和孔隙率性质与其反应活性和选择性之间的关系,探讨了催化反应的机理,因此,本工作可以为催化转化生物质资源合成油品和化学品提供一定的借鉴。
何柏[10]（2020）在《改进不同油品脱酸的催化酯化法研究》文中指出石油酸是原油和馏分油中普遍存在的腐蚀性物质,其主要成分为环烷酸并且环烷酸含量可占石油酸组成的90%以上,其中单环、双环和三环的环烷酸又占到了环烷酸含量的85%以上。环烷酸具有羧酸的所有化学性质,因此常常造成严重的腐蚀,从而影响原油加工设备及油品使用设备的正常运行和使用寿命。随着近年来世界范围内高酸值原油产量的逐渐增加,高酸值原油及馏分油所带来的腐蚀与产品质量问题显得愈发严重,所以迫切需要开发出经济高效的脱酸技术与工艺路线。目前所报道的各类脱酸工艺较多,但各有优缺点。研究表明,酯化脱酸法可以对各种高含酸原油及其产品进行脱酸加工,并大幅度的降低油品的酸值,因此能减轻甚至避免设备腐蚀现象。此外,由于该脱酸工艺简单从而为油品的各种深加工都提供了方便,是一种比较有前景的脱酸方法。本文致力于开发出高效高稳定性且制备成本较低的油品催化酯化脱酸反应催化剂,制备了负载型氧化锌固体酸催化剂,并系统的评价了所制备催化剂对减压馏分油酯化脱酸的活性以及重复使用性能。为了进一步提高氧化锌催化剂的催化酯化脱酸效果,采用氧化铁等金属氧化物对其进行了掺杂改性,制备出了Fe2O3-Zn O双金属复合催化剂,提高了对减压馏分油的催化酯化脱酸效率,并且也对原油的酯化脱酸反应体现出了良好的催化性能。本文的主要研究内容如下:（1）环烷酸酯化反应的热力学及前线轨道理论分析。选取了单环、双环和三环共6种环烷酸模型分子分别与酯化反应常用的甲醇、乙醇和乙二醇进行了相关热力学参数计算,并分析了热力学规律。结果表明:环己烷酸比环戊烷酸更加容易与不同的醇类发生酯化反应;环己烷酸与三种醇发生酯化反应的吉布斯自由能变的大小顺序为:甲醇<乙醇<乙二醇。所选的6种环烷酸模型分子分别与甲醇、乙醇及乙二醇反应的熵变值△S都趋近于0,表明在423.15～563.15 K温度区间内该反应平衡受温度影响较小。对热力学结果进行了分子前线轨道分析,也进一步验证了前述规律和结论。结合环烷酸模型分子酯化反应的放热与吸热情况以及吉布斯自由能变结果可知,较高的反应温度有利于环烷酸酯化反应的进行。（2）采用浸渍法制备了负载型Zn O/Al2O3,通过BET、XRD、TG-DSC、FT-IR和SEM等手段对催化剂的物理化学性质进行了分析与探讨。结果表明,本实验在氧化铝载体表面成功负载生成了氧化锌晶体,其颗粒直径为40 nm左右,优选的制备参数为Zn O负载量15%、焙烧温度400℃、焙烧时间45 min,此时催化剂的表面酸量为0.75 mmol·g-1,比表面积为132 m2/g,相比空白载体的174 m2/g有所降低。采用优选参数条件下制备的负载型氧化锌催化剂对减四线馏分油进行催化酯化脱酸性能考察。研究显示:实验用减四线油40 g、2.5 wt%的催化剂添加量、4.0 wt%的乙二醇的加入量、反应温度和时长分别为250℃与1小时的优选操作参数,减四线油的催化酯化脱酸率可以达到95%以上。催化剂重复使用5次的催化酯化脱酸率仍然接近94%;催化剂不用作任何处理。对脱酸精制前后的减四线馏分油进行红外光谱分析表明,原料油中1705 cm-1处原有的羧基特征吸收峰在精制油中几乎消失,而精制油中1740 cm-1处新出现了酯基的特征吸收峰,充分说明成功实现了酯化脱酸精制;精制油的核磁共振碳谱分析也表明,精制油在δ174.2处新出现酯基碳的峰而原料油中δ178.5处原本有的羧酸峰没有再出现,这也与红外光谱检测结果相一致。催化酯化脱酸后精制油的密度、粘度、闪点等主要物理化学指标与精制前相差不大,因此催化酯化反应不会明显的影响产品质量。反应机理分析表明,氧化锌催化酯化是典型的固体酸催化机理。（3）为了进一步提高负载型Zn O/Al2O3催化剂对馏分油酯化脱酸的催化效果,采用氧化铁和二氧化铈对其进行掺杂改性,结果表明氧化铁具有更好掺杂效果。结合文献报道分析了氧化铁掺杂改性氧化锌的双金属复合催化剂Fe2O3-Zn O催化酯化反应的机理,对催化剂的物理化学性质进行了分析与探讨,并评价了催化剂的催化酯化反应活性。XRD、BET、SEM、TG-DSC、NH3-TPD等表征结果显示,掺杂的氧化铁出现明显特征峰的最低掺杂量要不低于载体质量的3.0 wt%;改性后的催化剂仍然属于介孔材料,而掺杂前后的比表面积变化不大,但是掺杂后的催化剂颗粒直径增加到40～120 nm;催化剂制备时400℃的焙烧温度是合理的;掺杂后催化剂的表面总酸量有所降低,但是弱酸量比掺杂前增加了,而弱酸中心的增加有利于酯化反应的进行。脱酸研究显示:2.5 wt%的Fe2O3-Zn O复合催化剂用量、4.0 wt%的乙二醇的添加量、并且反应温度和时间分别250℃和1小时的脱酸条件下,减四线馏分油的酯化脱酸率可以达到97.6%。在2.5 wt%的Fe2O3-Zn O复合催化剂用量、3.5 wt%的乙二醇的添加量、反应温度和时间分别250℃和1小时的脱酸条件下,减二线馏分油的酯化脱酸率为97.8%。实验还对原油进行了酯化脱酸研究,结果表明,2.5 wt%的Fe2O3-Zn O复合催化剂用量、4.5 wt%的乙二醇的添加量、反应温度和时间分别250℃和1小时的脱酸条件下,渤海原油的酯化脱酸率可以达到95.1%,对催化酯化脱酸精制后的原油进行核磁共振分析,结果表明原油中原本该有的环烷酸羧基官能团消失了而新生成了酯类化合物,实现了原油的脱酸精制。
二、固体酸催化剂在酯化反应中的应用研究进展（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、固体酸催化剂在酯化反应中的应用研究进展（论文提纲范文）
（1）基于增溶和协同催化效应构建新型多糖硒化体系（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 硒元素构效关系研究进展 |
| 1.1.1 硒元素的特殊化学性质 |
| 1.1.2 不同形式硒的特性 |
| 1.2 多糖及其硒化衍生物的研究进展 |
| 1.2.1 多糖的构效关系 |
| 1.2.2 多糖硒化衍生物的生物活性 |
| 1.2.3 多糖硒化衍生物的制备 |
| 1.3 低共熔溶剂的化学性质及应用 |
| 1.3.1 低共熔溶剂的化学性质 |
| 1.3.2 低共熔溶剂在多糖领域的应用 |
| 1.4 固体酸催化剂的研究进展 |
| 1.4.1 固体酸的分类及催化特性 |
| 1.4.2 固体酸催化剂在多糖领域的应用 |
| 1.4.3 固体酸催化剂在酯化反应中的应用 |
| 1.5 论文选题意义和研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.6 技术路线 |
| 第2章 圆头蒿多糖在[Ch]Cl-Urea、[Ch]Cl-EG中的溶解机理研究 |
| 2.1 实验材料及方法 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.1.3 实验仪器及分析手段 |
| 2.1.4 低共熔溶剂(DES)的制备 |
| 2.1.5 低共熔溶剂(DES)的表征 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 DES的制备 |
| 2.2.2 DES的结构表征 |
| 2.2.3 DES作用后PAS分子量及其分布分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于DES-磁性固体酸体系介导PAS硒化反应研究 |
| 3.1 实验材料及方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 实验试剂 |
| 3.1.3 实验仪器及分析手段 |
| 3.1.4 磁性固体酸的制备 |
| 3.1.5 磁性固体酸的表征 |
| 3.1.6 硒化圆头蒿多糖(Se PAS)的合成 |
| 3.1.7 硒化圆头蒿多糖(Se PAS)的表征 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 磁性固体酸的结构表征 |
| 3.2.2 基于DES-磁性固体酸构建新型多糖硒化体系 |
| 3.2.3 硒化多糖的结构表征 |
| 3.2.4 元素残留分析 |
| 3.2.5 磁性固体酸可循环使用性能评价 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 缩略词表 |
| 致谢 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 附录 C |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文及研究成果 |
（2）SO42-/ZrO2基固体酸的合成及其催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述及选题意义 |
| 1.1 生物柴油概述 |
| 1.1.1 生物柴油及其优点 |
| 1.1.2 发展生物柴油的意义 |
| 1.1.3 生物柴油发展现状 |
| 1.2 生物柴油生产方法 |
| 1.2.1 直接混合法 |
| 1.2.2 微乳液法 |
| 1.2.3 高温热裂解法 |
| 1.2.4 超临界法 |
| 1.2.5 酯交换法 |
| 1.3 固体酸催化剂概述 |
| 1.4 固体超强酸催化剂 |
| 1.5 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸催化剂 |
| 1.5.1 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体酸的酸中心模型 |
| 1.5.2 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体酸失活机理 |
| 1.5.3 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体酸催化剂的改性 |
| 1.6 选题目的和意义 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 催化剂物化性能测试 |
| 2.3.1 粉末X-射线衍射(XRD)分析 |
| 2.3.2 比表面积及孔结构分析 |
| 2.3.3 SEM表征 |
| 2.3.4 高分辨透射电镜(HRTEM)表征 |
| 2.3.5 热重(TG)分析 |
| 2.3.6 NH_3-TPD表征 |
| 2.3.7 红外光谱分析 |
| 2.3.8 X射线光电子谱测试(XPS) |
| 2.3.9 H_2-TPR表征 |
| 2.3.10 吡啶吸附红外光谱 |
| 2.4 催化剂的制备 |
| 2.5 催化剂催化性能评价 |
| 第三章 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体酸的制备及其催化性能研究 |
| 3.1 序言 |
| 3.2 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体酸的表征 |
| 3.2.1 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体酸材料的N_2吸附-脱附表征 |
| 3.2.2 粉末X-射线衍射(XRD)分析 |
| 3.2.3 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3介孔酸材料的电镜表征 |
| 3.2.4 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3介孔酸材料的XPS表征 |
| 3.2.5 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3介孔酸材料的TG表征 |
| 3.2.6 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3介孔酸材料的NH_3-TPD测试 |
| 3.2.7 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3介孔酸材料的吡啶红外表征 |
| 3.3 SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3复合酸材料在酯交换反应中的催化性能研究 |
| 3.3.1 酯交换反应条件探究 |
| 3.3.2 Zr/Al比对酯交换反应的影响 |
| 3.3.3 催化剂重复性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 SO_4~(2-)/ZrO_2/Al-SBA-15 固体酸的制备及其催化性能研究 |
| 4.1 序言 |
| 4.2 有序介孔SO_4~(2-)/ZrO_2/Al-SBA-15 复合固体酸材料的表征 |
| 4.2.1 有序介孔Al-SBA-15 碳化前后的TG分析 |
| 4.2.2 不同Al、Zr的引入方式对固体酸催化剂的晶体结构、微观形貌、比表面性质等情况影响 |
| 4.2.3 Al的引入对固体酸催化剂上硫酸根负载的影响 |
| 4.2.4 Al的引入对催化剂酸性质的影响 |
| 4.3 SO_4~(2-)/ZrO_2/Al-SBA-15 催化剂在酯交换反应中的催化性能 |
| 4.3.1 酯交换反应条件探究 |
| 4.3.2 SBA-15 上负载不同金属的SO_4~(2-)/ZrO_2/Al-SBA-15 固体酸催化剂性能测试 |
| 4.3.3 SO_4~(2-)/ZrO_2/Al-SBA-15-C和SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3/SBA-15-C催化剂的重复性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）固体酸催化剂的制备及其催化油酸甲酯化合成生物柴油的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物柴油的概况 |
| 1.2.1 生物柴油的研究背景 |
| 1.2.2 生物柴油的定义及组成 |
| 1.2.3 生物柴油的优势及特点 |
| 1.2.4 生物柴油的原料 |
| 1.2.5 生物柴油的制备方法 |
| 1.3 酯化与酯交换反应催化剂 |
| 1.3.1 均相酸催化剂 |
| 1.3.2 均相碱催化剂 |
| 1.3.3 非均相固体酸催化剂 |
| 1.3.4 非均相固体碱催化剂 |
| 1.4 固体酸催化剂概述及分类 |
| 1.4.1 杂多酸 |
| 1.4.2 金属氧化物固体酸 |
| 1.4.3 沸石分子筛 |
| 1.4.4 离子交换树脂 |
| 1.4.5 碳基固体酸 |
| 1.5 固体酸催化酯化反应机理 |
| 1.6 课题研究立意和研究内容 |
| 1.6.1 课题研究立意 |
| 1.6.2 课题研究内容 |
| 第二章 甘油衍生的碳基固体酸催化剂的制备及催化合成生物柴油 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂及仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 催化剂的制备及表征方法 |
| 2.3.1 催化剂SCG-(x)-(y)的制备 |
| 2.3.2 催化剂SCG-(x)-(y)的表征方法 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 X-射线衍射(XRD) |
| 2.4.2 傅里叶红外(FT-IR) |
| 2.4.3 热重分析(TGA) |
| 2.4.4 场发射扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.5 全自动比表面积及微孔物理吸附(BET) |
| 2.4.6 催化剂总酸量的测定 |
| 2.4.7 催化剂所含元素分析 |
| 2.4.8 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4.9 催化剂对酯化反应的性能研究 |
| 2.4.10 催化剂的活性评价 |
| 2.4.11 催化剂催化不同酯化反应的活性比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 xHPW/Fe-Z磁性固体酸催化剂的制备及催化油酸甲酯化制备生物柴油 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂及仪器 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 催化剂的制备及表征方法 |
| 3.3.1 催化剂x HPW/Fe-Z的制备 |
| 3.3.2 催化剂x HPW/Fe-Z的表征方法 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 傅里叶红外(FT-IR) |
| 3.4.2 X-射线衍射(XRD) |
| 3.4.3 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
| 3.4.4 比表面积及微孔物理吸附(BET) |
| 3.4.5 热重分析(TGA) |
| 3.4.6 磁性分析(VSM) |
| 3.4.7 透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS) |
| 3.4.8 催化剂总酸量的测定 |
| 3.4.9 催化剂与纯磷钨酸催化活性对比 |
| 3.4.10 催化剂的中毒实验 |
| 3.4.11 催化剂对酯化反应的性能研究 |
| 3.4.12 催化剂的活性评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 核壳型HPW/Fe_3O_4@SiO_2催化剂的制备及其在生物柴油合成中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂及仪器 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 催化剂的制备及表征方法 |
| 4.3.1 催化剂HPW/Fe_3O_4@SiO_2的制备 |
| 4.3.2 催化剂HPW/Fe_3O_4@SiO_2的表征方法 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 傅里叶红外(FT-IR) |
| 4.4.2 X-射线衍射(XRD) |
| 4.4.3 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
| 4.4.4 热重分析(TGA) |
| 4.4.5 场发射扫描电子显微镜(SEM)与透射电子显微镜(TEM) |
| 4.4.6 能谱分析(EDS) |
| 4.4.7 磁性分析(VSM) |
| 4.4.8 全自动比表面积及微孔物理吸附(BET) |
| 4.4.9 催化剂总酸量的测定 |
| 4.4.10 催化剂对酯化反应的性能研究 |
| 4.4.11 催化剂的活性评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 中空介孔二氧化硅负载磷钨酸催化剂的制备及催化合成生物柴油 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验试剂及仪器 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.3 催化剂的制备及表征方法 |
| 5.3.1 催化剂HPW/HMSN的制备 |
| 5.3.2 催化剂HPW/HMSN的表征方法 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 傅里叶红外(FT-IR) |
| 5.4.2 X射线衍射(XRD) |
| 5.4.3 全自动比表面积及微孔物理吸附(BET) |
| 5.4.4 场发射扫描电子显微镜(SEM)与透射电子显微镜(TEM) |
| 5.4.5 能谱分析(EDS) |
| 5.4.6 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
| 5.4.7 热重分析(TGA) |
| 5.4.8 催化剂总酸量的测定 |
| 5.4.9 催化剂对酯化反应的性能研究 |
| 5.4.10 催化剂的活性评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 主要总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（4）稳定性硫酸化金属氧化物固体酸制备、表征及催化性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩写、符号清单 |
| 1 绪论 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 固体酸简介 |
| 2.2 固体酸稳定性研究进展 |
| 2.2.1 固体酸催化剂失活原因分析 |
| 2.2.2 固体酸催化剂疏水性的提高 |
| 2.2.3 固体酸催化剂抗烧结性能的提高 |
| 2.2.4 固体酸催化剂酸性的调节 |
| 2.3 硫酸化金属氧化物型固体酸 |
| 2.3.1 硫酸化金属氧化物型固体酸的概述 |
| 2.3.2 硫酸化金属氧化物型固体酸酸性形成的机理 |
| 2.3.3 硫酸化金属氧化物型固体酸的表征 |
| 2.3.4 硫酸化金属氧化物型固体酸的改性 |
| 2.3.5 硫酸化金属氧化物型固体酸的应用 |
| 2.4 论文研究思路、内容及目标 |
| 2.4.1 研究思路 |
| 2.4.2 研究内容 |
| 2.4.3 研究目标 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 实验原料与仪器设备 |
| 3.2 固体酸性质表征 |
| 3.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 3.2.2 红外光谱分析(FTIR) |
| 3.2.3 N_2吸附-脱附等温线分析 |
| 3.2.4 接触角测定分析(CA) |
| 3.2.5 氨气程序升温脱附分析(NH_3-TPD) |
| 3.3 固体酸催化剂在酯化反应中的性能评价 |
| 3.3.1 合成乙酸乙酯反应步骤及装置 |
| 3.3.2 乙酸乙酯定性分析 |
| 3.4 固体酸催化剂在其他反应中的性能评价 |
| 3.4.1 合成乙酸丁酯反应步骤及装置 |
| 3.4.2 乙酸丁酯定量分析 |
| 3.4.3 醇酮缩合反应步骤及装置 |
| 3.4.4 醇酮缩合产物定量分析 |
| 4 金属氧化物为载体的硫酸化固体酸催化剂的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 固体酸的制备 |
| 4.2.1 金属氧化物载体的来源 |
| 4.2.2 单一金属氧化物为载体的固体酸的制备 |
| 4.2.3 混合金属氧化物为载体的固体酸的制备 |
| 4.3 固体酸催化剂的表征 |
| 4.3.1 固体酸XRD分析 |
| 4.3.2 固体酸N_2吸附-脱附等温线分析 |
| 4.3.3 固体酸FTIR分析 |
| 4.3.4 固体酸NH_3-TPD分析 |
| 4.4 固体酸催化剂在酯化反应中的性能评价 |
| 4.4.1 单一氧化物载体对固体酸性能的影响 |
| 4.4.2 活性组分前驱体对固体酸性能的影响 |
| 4.4.3 混合氧化物载体对固体酸性能的影响 |
| 4.5 固体酸催化剂制备条件的优化 |
| 4.5.1 载体各组分质量比的优化 |
| 4.5.2 活性组分浸渍液浓度的优化 |
| 4.5.3 固体酸焙烧温度的优化 |
| 4.6 新型固体酸催化酯化反应的性能比较 |
| 4.7 固体酸催化剂的稳定性考察 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 硫酸化金属氧化物固体酸的稳定性改进研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 改性固体酸的制备 |
| 5.2.1 三甲基氯硅烷改性的固体酸的制备 |
| 5.2.2 氧化镧改性的固体酸的制备 |
| 5.3 改性固体酸的表征 |
| 5.3.1 改性固体酸XRD分析 |
| 5.3.2 改性固体酸N_2吸附-脱附等温线分析 |
| 5.3.3 改性固体酸FTIR分析 |
| 5.3.4 改性固体酸CA分析 |
| 5.3.5 改性固体酸NH_3-TPD分析 |
| 5.4 改性机理推测 |
| 5.4.1 三甲基氯硅烷改性机理推测 |
| 5.4.2 氧化镧改性机理推测 |
| 5.5 三甲基氯硅烷改性固体酸在酯化反应中的催化性能评价 |
| 5.5.1 不同三甲基氯硅烷负载量对固体酸性能的影响 |
| 5.5.2 硅烷改性固体酸的稳定性研究 |
| 5.6 氧化镧改性固体酸在酯化反应中的催化性能评价 |
| 5.6.1 不同氧化镧掺杂量对固体酸性能的影响 |
| 5.6.2 镧改性固体酸的稳定性研究 |
| 5.7 两种改性方法的比较 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 新型固体酸在酸催化反应中的拓展应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 新型固体酸在合成乙酸丁酯反应中的性能研究 |
| 6.2.1 合成乙酸丁酯反应的条件优化 |
| 6.2.2 新型固体酸在合成乙酸丁酯反应中的性能评价 |
| 6.2.3 新型固体酸合成乙酸丁酯的机理推测 |
| 6.3 新型固体酸在合成缩酮反应中的性能研究 |
| 6.3.1 合成缩酮反应的条件优化 |
| 6.3.2 新型固体酸在合成缩酮反应中的性能评价 |
| 6.3.3 新型固体酸合成缩酮的机理推测 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 科研成果 |
（5）可再生壳聚糖基功能材料的制备及催化生物柴油合成的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语(Abbreviations) |
| 前言 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物柴油简介 |
| 1.2 固体酸在生物柴油合成中的应用进展 |
| 1.2.1 磺酸功能化固体酸 |
| 1.2.2 杂多酸功能化固体酸 |
| 1.2.2.1 磷钨酸盐 |
| 1.2.2.2 负载型杂多酸 |
| 1.2.3 超强酸及金属氧化物型固体酸 |
| 1.3 固体碱在合成生物柴油中的研究进展 |
| 1.3.1 金属氧化物 |
| 1.3.2 复合金属氧化物 |
| 1.3.3 SiO_2负载碱催化剂 |
| 1.4 壳聚糖基催化剂载体的研究进展 |
| 1.5 小结及展望 |
| 1.6 研究目的及内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 可再生壳聚糖基磁性酸(FCHC-SO_3H)高效催化高酸值原料制备生物柴油 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 立题的思想和依据 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 主要原料与试剂 |
| 2.3.2 主要仪器与设备 |
| 2.3.3 催化剂的制备 |
| 2.3.3.1 纳米Fe_3O_4的制备 |
| 2.3.3.2 双壳磁性壳聚糖的合成 |
| 2.3.3.3 酸性催化剂的制备 |
| 2.3.4 催化剂的表征方法 |
| 2.3.4.1 X-射线粉末衍射表征(XRD) |
| 2.3.4.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.3.4.3 热重分析(TGA) |
| 2.3.4.4 磁滞回线测试(VSM) |
| 2.3.4.5 扫描电镜(SEM) |
| 2.3.4.6 透射电镜(TEM) |
| 2.3.4.7 N_2吸附脱附分析 |
| 2.3.4.8 酸密度中和滴定 |
| 2.3.5 催化剂的在生物柴油中的应用 |
| 2.3.5.1 油酸与甲醇的酯化反应 |
| 2.3.5.2 重复使用性研究 |
| 2.3.6 产率的检测 |
| 2.3.7 油酸和甲醇进行酯化反应的动力学 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 催化剂表征分析 |
| 2.4.1.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.4.1.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.4.1.3 热重分析(TGA) |
| 2.4.1.4 磁性能分析(VSM) |
| 2.4.1.5 扫描电镜分析(SEM) |
| 2.4.1.6 透射电镜分析(TEM) |
| 2.4.1.7 N_2吸附脱附分析 |
| 2.4.1.8 酸密度测定分析 |
| 2.4.2 生物柴油的产率检测 |
| 2.4.3 反应催化剂的筛选 |
| 2.4.4 反应条件产率的影响 |
| 2.4.4.1 反应温度对产率的影响 |
| 2.4.4.2 反应时间对产率的影响 |
| 2.4.4.3 醇与油酸摩尔比对产率的影响 |
| 2.4.4.4 催化剂用量对产率的影响 |
| 2.4.5 催化剂的重复使用性研究 |
| 2.4.6 反应的动力学研究 |
| 2.4.7 催化活性的对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钴掺杂壳聚糖碳基酸性催化剂用于催化非食用油制备生物柴油的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 立题的思想和依据 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 实验部分材料与试剂 |
| 3.3.2 主要仪器与设备 |
| 3.3.3 催化剂的制备 |
| 3.3.4 催化剂表征 |
| 3.3.4.1 X-射线粉末衍射表征(XRD) |
| 3.3.4.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 3.3.4.3 热重分析(TGA) |
| 3.3.4.4 水接触角表征 |
| 3.3.4.5 扫描电镜(SEM) |
| 3.3.4.6 透射电镜(TEM) |
| 3.3.4.7 N_2吸附脱附分析 |
| 3.3.4.8 元素分析 |
| 3.3.4.9 酸密度中和滴定 |
| 3.3.5 一锅法催化转化高酸值原料制备生物柴油 |
| 3.3.6 产率检测 |
| 3.3.7 耐水性和重复使用性的测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 催化剂表征分析 |
| 3.4.1.1 XRD分析 |
| 3.4.1.2 FT-IR分析 |
| 3.4.1.3 TG分析 |
| 3.4.1.4 水接触角 |
| 3.4.1.5 SEM分析 |
| 3.4.1.6 TEM分析 |
| 3.4.1.7 N2吸附脱附分析 |
| 3.4.1.8 元素分析 |
| 3.4.1.9 酸密度中和滴定 |
| 3.4.2 生物柴油产率的检测 |
| 3.4.3 不同催化剂的筛选 |
| 3.4.4 反应条件对生物柴油产率的影响 |
| 3.4.4.1 反应温度对产率的影响 |
| 3.4.4.2 反应时间对产率的影响 |
| 3.4.4.3 醇油摩尔比对产率的影响 |
| 3.4.4.4 催化剂量对产率的影响 |
| 3.4.5 催化剂耐水性研究 |
| 3.4.6 催化剂的重复使用性研究 |
| 3.4.7 反应动力学研究 |
| 3.4.8 底物拓展及放大反应 |
| 3.4.9 催化活性的对比 |
| 3.5 结论 |
| 第四章 磁性壳聚糖基酸性碳凝胶在催化高酸值原料制备生物柴油中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 立题思想与设计思路 |
| 4.3 实验部分 |
| 4.3.1 材料与试剂 |
| 4.3.2 主要仪器与设备 |
| 4.3.3 催化剂的制备 |
| 4.3.3.1 Fe_3O_4@SiO_2 的制备 |
| 4.3.3.2 Fe_3O_4@SiO_2@CS凝胶的制备 |
| 4.3.3.3 Fe_3O_4@SiO_2@C-SO_3H的制备 |
| 4.3.3.4 对比催化剂CS-SO_3H的制备 |
| 4.3.4 催化剂的表征 |
| 4.3.4.1 XPS分析 |
| 4.3.4.2 X-射线粉末衍射表征(XRD) |
| 4.3.4.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 4.3.4.4 热重分析 |
| 4.3.4.5 扫描电镜(SEM) |
| 4.3.4.6 透射电镜(TEM) |
| 4.3.4.7 N_2吸附脱附分析 |
| 4.3.4.8 酸密度中和滴定 |
| 4.3.4.9 水接触角表征 |
| 4.3.5 催化油酸酯化反应制备生物柴油 |
| 4.3.6 反应动力学研究 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 催化剂表征分析 |
| 4.4.1.1 XPS分析 |
| 4.4.1.2 XRD分析 |
| 4.4.1.3 红外分析 |
| 4.4.1.4 TG分析 |
| 4.4.1.5 磁性能分析 |
| 4.4.1.6 SEM分析 |
| 4.4.1.7 TEM分析 |
| 4.4.1.8 N_2吸附脱附分析 |
| 4.4.1.9 酸密度测定 |
| 4.4.1.10 水接触角 |
| 4.4.2 催化剂的筛选 |
| 4.4.3 反应条件的优化 |
| 4.4.3.1 反应温度对产率的影响 |
| 4.4.3.2 反应时间对产率的影响 |
| 4.4.3.3 醇和油酸的摩尔比对产率的影响 |
| 4.4.3.4 催化剂量对产率的影响 |
| 4.4.4 耐水性研究 |
| 4.4.5 重复使用性研究 |
| 4.4.6 动力学研究 |
| 4.4.7 催化活性的对比 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 壳聚糖螯合金属离子纳米催化剂的筛选、表征及制备生物柴油的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 立题思想与设计思路 |
| 5.3 实验部分 |
| 5.3.1 材料与试剂 |
| 5.3.2 主要仪器与设备 |
| 5.3.3 催化剂制备 |
| 5.3.4 催化剂表征 |
| 5.3.4.1 X-射线粉末衍射表征(XRD) |
| 5.3.4.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 5.3.4.3 热重分析 |
| 5.3.4.4 TPD表征 |
| 5.3.4.5 N_2吸附脱附分析 |
| 5.3.4.6 扫描电镜(SEM) |
| 5.3.4.7 透射电镜(TEM) |
| 5.3.5 酯交换催化反应 |
| 5.3.6 重复使用性 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 催化剂的表征 |
| 5.4.1.1 XRD表征分析 |
| 5.4.1.2 傅里叶红外表征分析 |
| 5.4.1.3 热重分析 |
| 5.4.1.4 N_2吸附脱附 |
| 5.4.1.5 TPD表征 |
| 5.4.1.6 SEM表征分析 |
| 5.4.1.7 TEM表征分析 |
| 5.4.2 催化剂的筛选 |
| 5.4.3 反应条件对产率的影响 |
| 5.4.3.1 温度对反应产率的影响 |
| 5.4.3.2 反应时间对产率的影响 |
| 5.4.3.3 醇油摩尔比对产率的影响 |
| 5.4.3.4 催化剂量对产率的影响 |
| 5.4.4 重复使用性 |
| 5.4.5 反应动力学研究 |
| 5.4.6 底物拓展 |
| 5.5 结论 |
| 第六章 以壳聚糖为模板剂的酸碱双功能材料Ca-B(700)的制备及其在催化制备生物柴油中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 立题思想与设计思路 |
| 6.3 实验部分 |
| 6.3.1 材料与试剂 |
| 6.3.2 主要仪器与设备 |
| 6.3.3 催化剂制备 |
| 6.3.4 催化剂表征 |
| 6.3.4.1 X-射线粉末衍射表征(XRD) |
| 6.3.4.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 6.3.4.3 热重分析 |
| 6.3.4.4 TPD表征 |
| 6.3.4.5 N_2吸附脱附分析 |
| 6.3.4.6 扫描电镜(SEM) |
| 6.3.4.7 透射电镜(TEM) |
| 6.3.4.8 水接触角表征 |
| 6.3.4.9 吡啶红外表征 |
| 6.3.5 酯交换反应 |
| 6.3.6 催化剂可重复使用性 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 催化剂表征结果 |
| 6.4.1.1 XRD分析 |
| 6.4.1.2 FT-IR分析 |
| 6.4.1.3 TGA分析 |
| 6.4.1.4 TPD分析 |
| 6.4.1.5 N_2吸附/脱附分析 |
| 6.4.1.6 SEM分析 |
| 6.4.1.7 TEM分析结果 |
| 6.4.1.8 水接触角分析 |
| 6.4.1.9 吡啶红外分析 |
| 6.4.2 催化剂筛选 |
| 6.4.3 反应条件的优化 |
| 6.4.3.1 反应温度对产率的影响 |
| 6.4.3.2 反应时间对产率的影响 |
| 6.4.3.3 醇油摩尔比对产率的影响 |
| 6.4.3.4 催化剂量对产率的影响 |
| 6.4.4 催化剂比表面积、孔体积和孔径对产率的影响 |
| 6.4.5 催化剂平均粒径大小对产率的影响 |
| 6.4.6 催化剂重复使用性 |
| 6.4.7 底物拓展 |
| 6.5 结论 |
| 第七章 磁性介孔壳聚糖碳基碱性材料的制备、表征及其在催化梧桐油制备生物柴油中的应用 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 立题思想与设计思路 |
| 7.3 实验部分 |
| 7.3.1 材料与试剂 |
| 7.3.2 主要仪器与设备 |
| 7.3.3 催化剂制备 |
| 7.3.3.1 Co-MOF的制备 |
| 7.3.3.2 Ca-Co-MOF@CS的合成 |
| 7.3.3.3 磁性催化剂的制备 |
| 7.3.4 催化剂表征 |
| 7.3.4.1 XPS分析 |
| 7.3.4.2 X-射线粉末衍射表征(XRD) |
| 7.3.4.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 7.3.4.4 热重分析 |
| 7.3.4.5 磁滞回线测试(VSM) |
| 7.3.4.6 N_2吸附脱附分析 |
| 7.3.4.7 扫描电镜(SEM) |
| 7.3.4.8 透射电镜(TEM) |
| 7.3.4.9 CO_2-TPD |
| 7.3.5 酯交换反应 |
| 7.4 结果与讨论 |
| 7.4.1 CO-MOF的表征 |
| 7.4.1.1 XRD分析 |
| 7.4.1.2 SEM分析 |
| 7.4.1.3 TEM分析 |
| 7.4.1.4 N_2吸附脱附 |
| 7.4.2 磁性系列催化剂表征 |
| 7.4.2.1 XPS分析 |
| 7.4.2.2 XRD分析结果 |
| 7.4.2.3 红外分析 |
| 7.4.2.4 热重分析 |
| 7.4.2.5 VSM分析 |
| 7.4.2.6 N_2吸附脱附分析 |
| 7.4.2.7 SEM分析结果 |
| 7.4.2.8 TEM分析 |
| 7.4.2.9 CO_2-TPD分析结果 |
| 7.4.3 反应条件对产率的影响 |
| 7.4.3.1 反应温度对产率的影响 |
| 7.4.3.2 反应时间对产率的影响 |
| 7.4.3.3 醇油摩尔比对产率的影响 |
| 7.4.3.4 催化剂量对产率的影响 |
| 7.4.4 室温条件下生物柴油的合成研究 |
| 7.4.5 重复使用性研究 |
| 7.4.6 催化剂性能对比 |
| 7.5 结论 |
| 第八章 结论 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 存在不足及未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| F-1 攻读博士期间发表的论文 |
| F-2 攻读博士期间参与的科研项目 |
（6）磁性材料功能化及其催化生物质基酯类燃料的合成研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 生物柴油的概述 |
| 1.1.1 生物柴油的简介及特性 |
| 1.1.2 生物柴油的国内外研究现状 |
| 1.1.3 生物柴油的发展意义 |
| 1.2 生物柴油的制备 |
| 1.2.1 生物柴油的原料选择 |
| 1.2.2 生物柴油的制备方法对比 |
| 1.3 异相化学法制备生物柴油的研究进展 |
| 1.3.1 金属氧化物类 |
| 1.3.2 磺酸基固体酸 |
| 1.3.3 离子液体 |
| 1.3.4 功能化聚合物 |
| 1.3.5 功能化磁性催化剂 |
| 1.4 催化糖类制备乙酰丙酸酯类的研究进展 |
| 1.5 小结及展望 |
| 1.6 研究目的与研究内容 |
| 第二章 磺化磁性核壳纳米微球的可控制备及其在催化制备生物柴油中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要设备和仪器 |
| 2.2.2 主要试剂 |
| 2.2.3 催化剂的制备 |
| 2.2.4 催化剂表征技术 |
| 2.3 催化剂的物化性质与结构表征 |
| 2.4 催化活性探讨 |
| 2.4.1 不同催化剂活性初筛 |
| 2.4.2 Fe_3O_4@SiO_2-SO_3H(S)催化油酸与甲醇酯化反应的条件优化 |
| 2.4.3 反应的动力学研究 |
| 2.4.4 催化剂的重复使用性探讨 |
| 2.4.5 催化剂的普适性实验研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 酸性离子液体功能化磁性核壳纳米球“一锅法”催化黄山栾原油制备生物柴油 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要设备和仪器 |
| 3.2.2 主要试剂 |
| 3.2.3 黄山栾原油的提取 |
| 3.2.4 催化剂的制备 |
| 3.2.5 催化剂表征技术 |
| 3.2.6 酸性IL-Fe_3O_4@SiO_2“一锅法”催化黄山栾原油合成生物柴油 |
| 3.2.7 黄山栾生物柴油的燃油性能测试 |
| 3.3 催化剂的物化性质与结构表征 |
| 3.4 催化黄山栾原油制备生物柴油 |
| 3.4.1 不同催化剂的影响 |
| 3.4.2 正交实验结果 |
| 3.4.3 反应条件对生物柴油的影响 |
| 3.4.4 酯交换反应动力学研究 |
| 3.4.5 重复使用性探讨 |
| 3.4.6 黄山栾生物柴油的燃油性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 碱性聚离子液体功能化磁性核壳多孔材料直接催化低酸值梧桐原油制备生物柴油 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要设备和仪器 |
| 4.2.2 主要试剂 |
| 4.2.3 梧桐原油的提取 |
| 4.2.4 催化剂的制备 |
| 4.2.5 催化剂表征技术 |
| 4.2.6 FnmS-PIL直接催化梧桐原油合成生物柴油 |
| 4.2.7 梧桐生物柴油的燃油性能测试 |
| 4.3 催化剂的物化性质与结构表征 |
| 4.4 FnmS-PIL直接催化梧桐油酯交换反应 |
| 4.4.1 不同催化剂和短链醇的影响 |
| 4.4.2 反应条件对生物柴油的影响 |
| 4.4.3 酯交换反应动力学研究 |
| 4.4.4 重复使用性和反应机理研究 |
| 4.4.5 梧桐生物柴油的燃油性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 含疏水调节器酸性聚离子液体功能化磁性核壳多孔材料的制备及其催化制备生物柴油 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 主要设备和仪器 |
| 5.2.2 主要试剂 |
| 5.2.3 催化剂的制备 |
| 5.2.4 催化剂表征技术 |
| 5.2.5 生物柴油制备和检测 |
| 5.2.6 千金子生物柴油的燃油性能测试 |
| 5.3 催化剂的物化性质与结构表征 |
| 5.4 催化油酸酯化制备生物柴油 |
| 5.4.1 不同催化剂的影响 |
| 5.4.2 响应曲面(RSM)法优化油酸酯化反应条件 |
| 5.4.3 FnmS-PIL(1a,C8)催化油酸酯化反应动力学 |
| 5.5 催化千金子油制备生物柴油 |
| 5.6 重复使用性及反应机理探讨 |
| 5.7 千金子生物柴油的燃油性能测试 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 Br?nsted-Lewis双酸性PIL功能化磁性核壳多孔球的制备及共溶剂协同作用催化制备生物柴油 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 主要设备和仪器 |
| 6.2.2 主要试剂 |
| 6.2.3 催化剂的制备 |
| 6.2.4 催化剂表征技术 |
| 6.2.5 生物柴油制备和检测 |
| 6.2.6 催化葡萄糖制备乙酰丙酸甲酯 |
| 6.3 催化剂的物化性质与结构表征 |
| 6.4 催化千金子油制备生物柴油 |
| 6.4.1 不同催化剂及共溶剂的影响 |
| 6.4.2 反应条件的影响 |
| 6.4.3 FnmS-PIL(1)催化的反应动力学 |
| 6.4.4 重复使用性研究 |
| 6.4.5 FnmS-PIL(1)催化葡萄糖制备ML探讨 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 低成本、易制备的磁性蒙脱石双功能固体酸催化剂的制备及其催化制备生物柴油和ML |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 主要设备和仪器 |
| 7.2.2 主要试剂 |
| 7.2.3 催化剂的制备 |
| 7.2.4 催化剂表征技术 |
| 7.2.5 生物柴油制备和检测 |
| 7.2.6 催化葡萄糖制备乙酰丙酸甲酯 |
| 7.3 催化剂的物化性质与结构表征 |
| 7.4 催化麻疯树油制备生物柴油 |
| 7.4.1 不同催化剂及共溶剂的影响 |
| 7.4.2 RSM优化反应条件 |
| 7.4.3 重复使用性研究 |
| 7.4.4 Fe-Sn-S-MMT催化葡萄糖制备ML探讨 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 存在不足及未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）磺酸基固体酸的制备及催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 固体酸催化剂的研究进展 |
| 1.2 固体酸催化剂的分类 |
| 1.2.1 固载化液体酸 |
| 1.2.2 硫化物 |
| 1.2.3 金属盐 |
| 1.2.4 粘土矿 |
| 1.2.5 阳离子交换树脂 |
| 1.2.6 氧化物固体超强酸 |
| 1.2.7 杂多酸 |
| 1.2.8 分子筛 |
| 1.3 生物质碳基固体酸 |
| 1.4 磁性碳基固体酸 |
| 1.5 生物柴油的合成 |
| 1.6 本论文的研究内容及创新点 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 磺酸基固体酸的制备 |
| 2.3.1 柳絮磺酸基固体酸的制备 |
| 2.3.2 芦苇磺酸基固体酸的制备 |
| 2.3.3 磁性磺酸基固体酸的制备 |
| 2.4 废油脂合成生物柴油的方法 |
| 2.5 催化剂表征 |
| 2.5.1 酸值测定 |
| 2.5.2 热重分析法 |
| 2.5.3 FT-IR红外光谱 |
| 2.5.4 元素分析 |
| 2.5.5 扫描电镜 |
| 2.5.6 气相色谱 |
| 2.5.7 比表面积及孔径分析仪 |
| 2.5.8 X-射线衍射仪 |
| 3 柳絮磺酸基固体酸的催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 碳化温度的确定 |
| 3.2.2 固体酸催化剂表征 |
| 3.2.3 不同催化剂对生物柴油的催化活性 |
| 3.2.4 反应条件的筛选 |
| 3.2.5 催化剂的再生活性测试 |
| 3.2.6 生物柴油成品质量 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 芦苇磺酸基固体酸的催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 碳化温度的确定 |
| 4.2.2 芦苇成熟度的筛选 |
| 4.2.3 固体酸催化剂表征 |
| 4.2.4 不同催化剂对生物柴油的催化活性 |
| 4.2.5 反应条件的筛选 |
| 4.2.6 催化剂的再生活性测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 磁性磺酸基固体酸的催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 苯磺酸重氮盐用量的确定 |
| 5.2.2 磁性固体酸催化剂表征 |
| 5.2.3 生物柴油催化活性 |
| 5.2.4 反应条件的筛选 |
| 5.2.5 不同酸催化剂的催化活性比较 |
| 5.2.6 催化剂的再生活性测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在校研究成果 |
| 致谢 |
（8）基于生物质炭及MOF框架固体酸催化剂的研究和应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 酸催化剂简介 |
| 1.3 疏水型固体酸现状 |
| 1.3.1 负载型杂多酸 |
| 1.3.2 黏土类固体酸 |
| 1.3.3 层状过渡金属氧化物NbMoO6 |
| 1.3.4 介孔复合物 |
| 1.3.5 聚合树脂—氧化硅复合材料 |
| 1.4 磺酸型固体酸 |
| 1.4.1 无定型炭 |
| 1.4.2 中孔炭分子筛 |
| 1.4.3 炭纳米管 |
| 1.4.4 磺化法对生物炭接入酸性官能团 |
| 1.5 5-羟甲基糠醛概述 |
| 1.5.1 5-HMF的制备进程 |
| 1.6 金属有机骨架材料概述 |
| 1.6.1 金属有机骨架材料在生物质催化领域的研究进展 |
| 第二章 苯磺酸官能化的疏水介孔生物炭作为生产生物燃料的有效催化剂 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 用料 |
| 2.2.2 催化剂制备 |
| 2.2.3 催化剂表征 |
| 2.2.4 催化反应 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 官能化生物炭的结构特征 |
| 2.3.2 酸官能化生物炭的疏水性和亲油性 |
| 2.3.3 甲醇与油酸酯化 |
| 2.3.4 4-乙基苯酚与苯甲醇的烷基化 |
| 2.3.5 2-甲基呋喃与环戊酮烷基化 |
| 2.3.6 催化剂的稳定性和回收利用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 具有强酸性和疏水性的功能化金属有机骨架,可作为生产5-羟甲基糠醛的有效催化剂 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 材料 |
| 3.2.2 MOF的合成 |
| 3.2.3 MOF的修饰 |
| 3.2.4 催化剂表征 |
| 3.2.5 催化反应 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 酸官能化MOF的结构特征 |
| 3.3.2 酸官能化MOF的疏水性 |
| 3.3.3 果糖脱水成HMF |
| 3.4 催化剂回收 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）负载型Br?nsted酸催化剂的形貌调控及其转化生物质性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 绿色化学概述 |
| 1.1.1 绿色化学概念及基本与原理 |
| 1.1.1.1 绿色化学的概念 |
| 1.1.1.2 绿色化学的基本原理 |
| 1.1.1.3 绿色化学对环境的影响 |
| 1.1.2 绿色化学的研究内容 |
| 1.1.2.1 绿色化学中的生物质加工和转化 |
| 1.1.2.2 绿色化学中的CO_2转化和资源化 |
| 1.1.3 生物质能源转化技术 |
| 1.1.3.1 生物转化技术 |
| 1.1.3.2 微波辅助合成技术 |
| 1.1.3.3 固体酸催化技术 |
| 1.2 固体酸催化剂及其应用 |
| 1.2.1 负载型杂多酸催化剂及其应用 |
| 1.2.1.1 金属氧化物负载型杂多酸催化剂及其应用 |
| 1.2.1.2 金属有机骨架(MOF)封装的杂多酸催化剂及其应用 |
| 1.2.1.3 碳基材料负载型杂多酸催化剂及其应用 |
| 1.2.1.4 硅基材料负载型杂多酸催化剂及其应用 |
| 1.2.2 负载型磺酸催化剂及其应用 |
| 1.2.2.1 金属氧化物负载型磺酸催化剂及其应用 |
| 1.2.2.2 碳基材料负载型磺酸催化剂及其应用 |
| 1.2.2.3 硅基材料负载型磺酸催化剂及其应用 |
| 1.2.2.4 多孔聚合物负载型磺酸催化剂及其应用 |
| 1.2.3 负载型酸性离子液体催化剂及其应用 |
| 1.2.3.1 碳基材料负载型酸性离子液体催化剂及其应用 |
| 1.2.3.2 硅基材料负载型酸性离子液体催化剂及其应用 |
| 1.2.3.3 多孔聚合物负载型酸性离子液体催化剂及其应用 |
| 1.3 固体酸催化剂的形貌调控及其应用 |
| 1.3.1 一维纳米管结构的固体酸催化剂及其应用 |
| 1.3.2 二维介孔结构的固体酸催化剂及其应用 |
| 1.3.3 三维纳米球和等级孔结构的固体酸催化剂及其应用 |
| 1.4 生物质催化转化为高附加值化学品的研究背景与进展 |
| 1.4.1 生物柴油的研究背景与进展 |
| 1.4.2 甘油酯的研究背景与进展 |
| 1.4.3 5–羟甲基糠醛和5–乙氧基甲基糠醛的研究背景与进展 |
| 1.4.4 生物热解油精炼升级的研究背景与进展 |
| 1.5 课题研究目的及意义 |
| 第二章 等级孔结构氮掺杂碳负载型Br?nsted酸性离子液体的设计及其催化升级粗生物热解油性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 催化剂制备和表征 |
| 2.2.1 实验部分 |
| 2.2.1.1 试剂与仪器 |
| 2.2.1.2 催化剂的制备 |
| 2.2.2 结果与讨论 |
| 2.2.2.1 催化剂制备 |
| 2.2.2.2 催化剂表征 |
| 2.3 催化性能研究 |
| 2.3.1 实验部分 |
| 2.3.1.1 试剂与仪器 |
| 2.3.1.2 催化测试 |
| 2.3.2 结果与讨论 |
| 2.3.2.1 催化性能研究 |
| 2.3.2.2 催化剂循环稳定性能研究 |
| 2.3.2.3 反应机理研究 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 内径可控乙基桥联有机硅纳米管负载型有机磺酸的设计及其催化三棕榈酸甘油酯酯交换和甘油酯化性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 催化剂制备和表征 |
| 3.2.1 实验部分 |
| 3.2.1.1 试剂与仪器 |
| 3.2.1.2 催化剂的制备 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.2.2.1 催化剂制备 |
| 3.2.2.2 催化剂的表征 |
| 3.3 催化性能研究 |
| 3.3.1 实验部分 |
| 3.3.1.1 试剂与仪器 |
| 3.3.1.2 催化测试 |
| 3.3.2 结果与讨论 |
| 3.3.2.1 催化性能研究 |
| 3.3.2.2 催化剂循环稳定性能研究 |
| 3.3.2.3 以实际植物油为原料合成生物柴油 |
| 3.3.2.4 催化活性解释 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 乙基桥联有机硅中空纳米球负载型 Br?nsted 酸性离子液体的设计及其微波辅助催化果糖脱水和醇解反应性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 催化剂制备和表征 |
| 4.2.1 实验部分 |
| 4.2.1.1 试剂与仪器 |
| 4.2.1.2 催化剂的制备 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.2.2.1 催化剂制备 |
| 4.2.2.2 催化剂的表征 |
| 4.3 催化性能研究 |
| 4.3.1 实验部分 |
| 4.3.1.1 试剂与仪器 |
| 4.3.1.2 催化测试 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.3.2.1 催化性能研究 |
| 4.3.2.2 催化剂循环稳定性能研究 |
| 4.3.2.3 催化活性解释 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结论、创新点与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.2.1 课题研究创新 |
| 5.2.2 研究思路创新 |
| 5.2.3 研究方法创新 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
（10）改进不同油品脱酸的催化酯化法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外油品脱酸技术进展状况 |
| 1.2.1 碱洗脱酸法 |
| 1.2.2 溶剂抽提法 |
| 1.2.3 胺法脱酸 |
| 1.2.4 吸附法 |
| 1.2.5 加氢脱酸 |
| 1.2.6 分解脱酸法 |
| 1.2.7 膜分离法 |
| 1.2.8 微波辐射法 |
| 1.2.9 离子液体脱酸法 |
| 1.3 酯化脱酸研究进展 |
| 1.3.1 工艺简介 |
| 1.3.2 酯化反应类型 |
| 1.3.3 酯化反应机理 |
| 1.3.4 酯化催化剂研究进展 |
| 1.3.5 酸值与脱酸率 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.5 课题的提出及论文的主要研究内容 |
| 2 酯化反应的热力学分析与前线轨道特征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 环烷酸模型化合物的酯化反应 |
| 2.3 环烷酸模型化合物的酯化反应热力学参数计算 |
| 2.3.1 生成焓的计算 |
| 2.3.2 熵的计算 |
| 2.3.3 吉布斯自由能的计算 |
| 2.4 环烷酸模型化合物的酯化反应热力学分析 |
| 2.4.1 酯化反应焓变随温度的变化 |
| 2.4.2 酯化反应熵变随温度的变化 |
| 2.4.3 酯化反应吉布斯自由能变随温度的变化 |
| 2.5 环烷酸酯化反应的前线轨道分析 |
| 2.6 小结 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 实验器材 |
| 3.1.1 实验原料与试剂 |
| 3.1.2 主要仪器 |
| 3.2 催化剂及油品的分析表征方法 |
| 3.2.1 X射线衍射分析 |
| 3.2.2 催化剂的比表面积和孔结构测定方法 |
| 3.2.3 程序升温脱附法 |
| 3.2.4 热重-差热分析 |
| 3.2.5 程序升温还原法 |
| 3.2.6 扫描电子显微镜 |
| 3.2.7 红外光谱法 |
| 3.2.8 核磁共振谱法 |
| 3.3 酯化脱酸反应实验方法 |
| 4 酯化脱酸催化剂ZnO/Al_2O_3的制备与评价 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂ZnO/AL_2O_3的制备方法 |
| 4.3 催化剂的焙烧时间 |
| 4.4 催化剂的焙烧温度 |
| 4.5 催化剂的负载量 |
| 4.6 反应条件与脱酸率 |
| 4.6.1 催化剂用量 |
| 4.6.2 不同醇的影响 |
| 4.6.3 乙二醇用量 |
| 4.6.4 反应温度 |
| 4.6.5 反应时间 |
| 4.6.6 催化剂的重复使用性 |
| 4.6.7 馏分油酯化前后的分析 |
| 4.7 ZnO催化剂的催化机理分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 催化剂ZnO/Al_2O_3掺杂改性与催化性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂的制备方法 |
| 5.3 ZnO催化剂掺杂的可行性 |
| 5.4 Fe-Zn催化剂的理化特性 |
| 5.5 Fe-Zn催化剂催化酯化减四线馏分油 |
| 5.5.1 Fe_2O_3改性用量的影响 |
| 5.5.2 浸渍时间的影响 |
| 5.5.3 催化剂重复使用性 |
| 5.5.4 减四线精制油的分析 |
| 5.6 Fe-Zn催化剂的催化机理分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 复合催化剂Fe-Zn对不同油品的脱酸研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 减二线馏分油的催化酯化脱酸 |
| 6.2.1 催化剂用量 |
| 6.2.2 乙二醇用量 |
| 6.2.3 反应温度 |
| 6.2.4 反应时间 |
| 6.2.5 减二线精制油的表征 |
| 6.3 渤海原油的催化酯化效果 |
| 6.3.1 催化剂用量 |
| 6.3.2 醇油比 |
| 6.3.3 反应温度 |
| 6.3.4 反应时间 |
| 6.3.5 原油脱酸精制后的分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的主要论文目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间参加的研究项目情况 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、固体酸催化剂在酯化反应中的应用研究进展（论文参考文献）
- [1]基于增溶和协同催化效应构建新型多糖硒化体系[D]. 朱晟永. 西北师范大学, 2021(12)
- [2]SO42-/ZrO2基固体酸的合成及其催化性能研究[D]. 王永杰. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]固体酸催化剂的制备及其催化油酸甲酯化合成生物柴油的研究[D]. 聂志欣. 江南大学, 2021(01)
- [4]稳定性硫酸化金属氧化物固体酸制备、表征及催化性能研究[D]. 刘赛赛. 浙江大学, 2021
- [5]可再生壳聚糖基功能材料的制备及催化生物柴油合成的研究[D]. 王安平. 贵州大学, 2020(01)
- [6]磁性材料功能化及其催化生物质基酯类燃料的合成研究[D]. 张衡. 贵州大学, 2020
- [7]磺酸基固体酸的制备及催化性能研究[D]. 施映霞. 绍兴文理学院, 2020(04)
- [8]基于生物质炭及MOF框架固体酸催化剂的研究和应用[D]. 李焕. 南昌大学, 2020(01)
- [9]负载型Br?nsted酸催化剂的形貌调控及其转化生物质性能研究[D]. 张青青. 东北师范大学, 2020(01)
- [10]改进不同油品脱酸的催化酯化法研究[D]. 何柏. 重庆大学, 2020(02)