含氟烯烴中存在極性非常強(qiáng)且相當(dāng)穩(wěn)定的C-F鍵,具有良好的耐高溫腐蝕性能,是重要的化工單體,也是生產(chǎn)含氟化學(xué)品的原材料;另外,一些含氟烯烴GWP值和ODP值極低,是優(yōu)良的制冷劑替代品。目前,氣相催化含氟烷烴脫HF制備含氟烯烴是最具前景的制備方法,此方法具有選擇性高,能耗低的特點。本文分別利用靜電紡絲法和溶液燃燒法制備了Mg及Cr基催化劑,考察了氣相催化含氟烷烴脫HF制備含氟烯烴的催化性能,通過XRD、NH_3-TPD、BET、SEM、TEM、EDS等表征手段對催化劑的物理參數(shù)、酸性、形貌晶粒度進(jìn)行了研究,并重點關(guān)聯(lián)了催化脫HF性能與催化劑結(jié)構(gòu)的關(guān)系。歸結(jié)內(nèi)容如下:電紡技術(shù)制備纖維結(jié)構(gòu)MgF_2催化劑。以Mg(Ac)_2·4H_2O、PVP、PVDF、DMF為原料配制前驅(qū)體溶液,通過電紡結(jié)合高溫焙燒制備出纖維結(jié)構(gòu)的MgF_2催化劑。在催化R143a(CH_3CF_3)脫HF反應(yīng)中表現(xiàn)出較高活性,良好的穩(wěn)定性,其催化反應(yīng)速率約為傳統(tǒng)沉淀法制備的MgF_2的5-7倍。研究發(fā)現(xiàn):電紡制備的纖維結(jié)構(gòu)MgF_2能有效抑制在高溫反應(yīng)中催化劑的燒結(jié)而引起的晶粒度增大,而且存在較強(qiáng)的酸強(qiáng)度中心,可歸結(jié)為反應(yīng)速率較高的原因。靜電紡絲法結(jié)合高溫焙燒碳化制備鑲嵌式纖維結(jié)構(gòu)的MgF_2/C復(fù)合催化劑。以Mg(Ac)_2·4H_2O、PVP、PVDF、DMF為原料成功備出鑲嵌式纖維結(jié)構(gòu)的MgF_2/C催化劑。該催化劑在催化R143a脫HF反應(yīng)中亦表現(xiàn)出較高的活性。反應(yīng)溫度為450℃、500℃時,其反應(yīng)速率約為傳統(tǒng)沉淀法制備的純MgF_2的2.5倍。研究發(fā)現(xiàn):鑲嵌在C纖維中的MgF_2分布均勻,晶粒度極小且由于C的阻斷作用,高溫催化反應(yīng)過程中,C纖維中的MgF_2幾乎不存在燒結(jié)而導(dǎo)致晶粒度長大的現(xiàn)象,可歸結(jié)為反應(yīng)速率較高的原因。溶液微波燃燒法制備Cr_2O_3。以Cr(NO_3)_(3·)9H_2O、甘氨酸為原料制備出Cr_2O_3催化劑。研究了催化HFC-245fa脫氟化氫制備HFO-1234ze性能,結(jié)果表明溶液燃燒法制備的Cr_2O_3催化劑催化活性與沉淀法、商品Cr_2O_3相比具有明顯的優(yōu)勢。300℃時,Cr_2O_3催化劑催化活性是沉淀法、商品Cr_2O_3的1.5、30倍。
【學(xué)位單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O643.36;TB64
【部分圖文】：

圖 2.1 固定床反應(yīng)器活性評價裝置Fig.2.1 Fixed bed catalytic activity evaluation device.2.2 催化劑性能指標(biāo)反應(yīng)尾氣產(chǎn)物組成定量分析在氣相色譜在線分析，均采用TCD檢測器，載H2，柱溫為60℃，檢測器溫度為110℃，橋電流為110mA，采用內(nèi)標(biāo)法定量。反應(yīng)氣體中添加N2作為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，測定HFC-143a、CF3CH2CHF2的轉(zhuǎn)化率H2=CF2、CF3CH=CHF的選擇性，相關(guān)分析和計算公式如下：FC-143a、CF3CH2CHF2轉(zhuǎn)化率3 3 3 3 3 33 33 3233( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )/ /100%/in CH CF in CH CF CH CFCH CFCH CFout out Nin in CH CFN N N NXN N-= ′ （3 2 2 3 2 2 3 2 22( ) ( ) ( ) ( )/ /CF CH CHF CF CH CHF CF CH CHFin in out out NN N N N-= ′ （

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 靜電紡絲法制備纖維結(jié)構(gòu)MgF2催化劑及脫氟化氫性能研究第一步（干燥處理）：將白色薄膜在烘箱中于 110℃下干燥除去樣品中未揮發(fā)的 DMF 和紡絲過程中吸收的空氣中的水分。第二步（預(yù)氧化處理）：將干燥后的樣品放入烘箱中，空氣中預(yù)氧化處理。從室溫升溫至 220℃，然后在 220℃保持 5h。第三步：將預(yù)氧化后的復(fù)合纖維置于馬弗爐中，空氣氣氛中以 1℃/min 升溫速率從室溫升至 650℃，然后在 650℃保持 5h，自然降溫。即可得到纖維結(jié)構(gòu)的MgF2。（整個制備過程示意圖見圖 3.1）

32PVP 濃度對電紡 MgF2的影響。不同 PVP 濃度下 MgF2的 SEM 圖和平均直(a) 0 g/mL; (b) 0.05 g/mL (c) 0.07 g/mL; (d) 0.08 g/mL and (d) 0.10 g/mL Effect of PVP concentration on the Electrospun MgF2nanofibers. SEM imager distribution of MgF2with PVP concentration (a) 0 g/mL; (b) 0.05 g/mL (c) 0(d) 0.08 g/mL and (d) 0.10 g/mL in the electrospinning solution.了進(jìn)一步研究 PVP 在靜電紡絲過程中的作用，進(jìn)行了 FT-IR 實4d-j 所示。比較圖 4e、4h、4i，4e 是后面圖 4h、4i 的簡單疊加 Mg(CH3COO)2·4H2O 引入到 PVDF 和 DMF 溶液中之后，沒有，表明 Mg(CH3COO)2·4H2O 與 PVDF 或 DMF 沒有相互作用，同VP 和 PVDF 或 DMF 之間沒有相互作用（圖 4g，4i 和 4j）COO)2·4H2O 與 PVP 有 著 明 顯 的 相 互 作 用 。 比 較Mg(CH3COO)2·4H2O）和圖 4h（Mg(CH3COO)2·4H2O）和圖 4j
【參考文獻(xiàn)】

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3 廖輝偉;穆蘭;鄭敏;孟艷艷;;α-Cr_2O_3納米棒的制備及其催化性能[J];火炸藥學(xué)報;2009年03期

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本文編號：2847049