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《探究介孔氧化鋁的制備與應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文介孔氧化鋁的制備與應(yīng)用姓名:黃能武申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:周理201006中文摘要介孔氧化鋁作為催化劑、吸附劑、催化劑載體等在多相催化、大分子吸附與分離、光學(xué)、電學(xué)、熱力學(xué)等諸多領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。盡管關(guān)于介孑L材料的制備及表征目前已有大量的研究,但大多采用有機(jī)鋁源等昂貴的原料,大大增加了工業(yè)化成本。本文從降低生產(chǎn)成本而得高性能介孔氧化鋁出發(fā)系統(tǒng)地研究了介孔氧化鋁的制備、各因素對(duì)合成的影響以及在吸附二氧化碳領(lǐng)域的應(yīng)用。并通過(guò)BET、TEM、XRD、TGA/D
2、TG多種測(cè)試技術(shù)對(duì)介孔氧化鋁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析。實(shí)驗(yàn)中以硝酸鋁為鋁源,TEA和月桂酸混合為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,通過(guò)沉淀和水熱聯(lián)合的方法制備出了比表面積為370m2/g,孔徑為4.0nm,孔容為0.389cm3/g,孔徑分布為2,~6nm的介孔氧化鋁。并討論了反應(yīng)溫度,晶化時(shí)間,無(wú)機(jī)鋁鹽種類,不同結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑等條件對(duì)合成介孔氧化鋁的影響,并最終確定了最優(yōu)反應(yīng)物配比為鋁源:TEA-月桂酸=l:3:0.1,合成最優(yōu)化條件:反應(yīng)溫度為80"C。晶化時(shí)間為24小時(shí),焙燒溫度為600℃。該方法克服了合成有序介孔氧化鋁
3、模板劑昂貴的缺點(diǎn)且工藝簡(jiǎn)單,成本低。以介孔氧化鋁為吸附劑,實(shí)施了二氧化碳/氮?dú)獾膭?dòng)態(tài)分離實(shí)驗(yàn),得出在室溫下,不同壓力下的分離因子,實(shí)驗(yàn)表明壓力越大分離因子越小,當(dāng)壓力為0.2MPa時(shí),分離因子最大,約為6。以介孔氧化鋁為載體,采用單分子層法對(duì)其負(fù)載氧化鉛。將負(fù)載后的介孔氧化鋁實(shí)施吸附二氧化碳的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:負(fù)載前后介孔氧化鋁對(duì)二氧化碳的吸附產(chǎn)生明顯的不同,負(fù)載后吸附平衡壓力低,吸附量大。關(guān)鍵詞:介孔氧化鋁,吸附分離,無(wú)機(jī)鋁鹽,水熱合成法,沉淀ABSTRACTMesoporousalumina
4、hasmanyapplicationsinheterogeneouscatalysis,adsorptionandseparationofmacromolecules,optical,electrical,thermalandmanyotherimportantfieldsasacatalyst,adsorbent,catalystcarrier.Althoughalargenumberofscholarshavestudiedthepreparationandcharacterizationof
5、mesoporousmaterials,mostofthemusetheexpensiveorganicmaterialssuchasaluminumsource,whichgreatlyincreasesthecostsofindustrialization.Inordertogethighpropertiesbutlowproductioncostsmesoporousalumina,thispaperhasasystematicstudyofthepreparationofmesoporou
6、salumina,theimpactofvariousfactorsonthesynthesisandtheapplicationofseperationcarbondioxide.ThestructureofmesoporousaluminaarealsocharacterizedandanalyzedbyvarietyoftestingtechniquessuchasBET,TEM,XRDandTGA
7、DTGMesoporousaluminaarepreparedwiththealuminum
8、nitrateasAIsource,TEAandthelaurieacidmixtureasthestructuredirectingagent,byprecipitationandhydrothermalmethods.Thestructureofmesoporousaluminaasfollows:surfaceareaof370m2/g,poresizeof4.0nm,porevolume0.389cm3/g,poresizedistributionof2~6am.Thefactorsoft
9、hereactiontemperature,reactiontime,inorganicaluminumspecies,differentstructuredirectingagentconditionsarealsodiscussed.Anddeterminedtheoptimalratioofreactants.AISource:TEA:laurieacid=1:3:0.1andsynthesisoftheoptimumconditions:reactiontemperatur