本文關(guān)鍵詞： 層狀材料 雙電層材料 類蒙脫土 蒙脫土 水滑石　出處：《北京化工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：層狀材料是無機(jī)化合物家族重要的一部分。而離子型層狀材料一般由剛性穩(wěn)定的層板和層間離子構(gòu)成。以層狀材料的剛性層板構(gòu)筑新型無機(jī)功能材料具有非常重要的研究意義和應(yīng)用前景,受到越來越多研究工作人員的青睞。本論文通過以類蒙脫土、蒙脫土、水滑石層板為基體合成多種無機(jī)超分子雙電層納米材料。通過XRD、SEM、HRTEM、FT-IR、吡啶紅外等分析測試方法對得到的樣品進(jìn)行了表征。利用合成醋酸丁酯的酯化反應(yīng)作為探針反應(yīng)考察了所得材料的催化性能。論文的主要研究成果包括：(1)以硅酸鈉作為硅源,硝酸鎂和硝酸鋁等作為原料,采用水熱合成法成功合成了類蒙脫土這一陽離子型層狀材料。得到的類蒙脫土在水中易發(fā)生剝離得到含有穩(wěn)定剛性的類蒙脫土層板的膠體溶液。再滴加鹽酸溶液使剝離得到的膠體溶液絮凝,即可得到所需的無機(jī)雙電層納米材料。研究表明在最佳催化反應(yīng)條件下,合成得到的材料在合成醋酸正丁酯的酯化反應(yīng)中表現(xiàn)出較好的催化性能,正丁醇的轉(zhuǎn)化率達(dá)到88.2%,產(chǎn)物的選擇性為100%。(2)一定條件下對蒙脫土進(jìn)行插層和酸化處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明成功得到插層蒙脫土和酸化蒙脫土。得到的插層蒙脫土和酸化蒙脫土以水作為剝離溶劑,高速剪切條件下剝離得到相應(yīng)的膠體溶液。然后用鹽酸處理得到的剝離液即可得到無機(jī)雙電層納米材料。在最佳催化反應(yīng)條件下,插層處理后的蒙脫土形成的無機(jī)超分子雙電層材料在催化合成乙酸正丁酯的反應(yīng)中同樣表現(xiàn)出較好的催化反應(yīng)性能,正丁醇的轉(zhuǎn)化率達(dá)到85.2%,產(chǎn)物的選擇性為100%。(3)用水熱法合成得到水滑石,合成的水滑石在甲酰胺中易剝離。將水滑石剝離液與類蒙脫土剝離液混合得到水滑石與類蒙脫土層層自組裝無機(jī)雙電層納米復(fù)合材料。合成得到的復(fù)合材料的層間距大約為2.1 nm,正好等于水滑石和類蒙脫土層間距之和。在最佳催化反應(yīng)條件下,得到的材料在催化合成乙酸正丁酯的酯化反應(yīng)中也表現(xiàn)出較好的催化反應(yīng)性能,正丁醇的轉(zhuǎn)化率為82.1%,產(chǎn)物的選擇性為100%。
[Abstract]:Layered material is an important part of inorganic compound family, and ionic layered material is generally composed of rigid stable laminates and interlayer ions. It is very heavy to construct new inorganic functional materials by using laminated rigid laminates. The significance of research and the prospect of its application, In this paper, montmorillonite, montmorillonite, montmorillonite, montmorillonite, montmorillonite, montmorillonite, A variety of inorganic supramolecular double electric layer nanomaterials were synthesized from hydrotalcite laminates. The samples were characterized by XRDX SEMX HRTEMT-IRand pyridine IR. The esterification reaction of butyl acetate was used as a probe reaction. The catalytic properties of the obtained materials were investigated. The main research results in this paper include the use of sodium silicate as a silicon source. Magnesium nitrate and aluminum nitrate are used as raw materials, Montmorillonite, a cationic layered material, was successfully synthesized by hydrothermal synthesis. The obtained montmorillonite was easily peeled off in water to form a colloidal solution containing stable rigid montmorillonite laminates. Then hydrochloric acid solution was added. Flocculation of the colloidal solution produced by stripping, The results show that under the optimum catalytic conditions, the synthesized materials have good catalytic performance in the esterification of n-butyl acetate. The conversion of n-butanol reached 88.2g and the selectivity of the product was 100%.) under certain conditions, montmorillonite was intercalated and acidified. The results showed that the intercalated montmorillonite and acidified montmorillonite were successfully obtained, and the intercalated montmorillonite and acidified montmorillonite were separated by water. The corresponding colloidal solution was obtained by stripping at high shear rate. The inorganic double-layer nanomaterials could be obtained by the stripping solution treated with hydrochloric acid. The inorganic supramolecular double-layer materials formed by intercalated montmorillonite also showed good catalytic performance in the catalytic synthesis of n-butyl acetate. The conversion of n-butanol reached 85.2 and the selectivity of the product was 100. 3) the hydrotalcite was synthesized by hydrothermal method. The hydrotalcite is easy to be peeled off in formamide. The hydrotalcite and montmorillonite like peeling liquid are mixed to form the layered inorganic double-layer electrical nanocomposites. The layers of the synthesized composites are composed of montmorillonite and hydrotalcite-like montmorillonite. The spacing is about 2.1 nm, which is exactly equal to the sum of the interlayer spacing between hydrotalcite and montmorillonite. The obtained materials also showed good catalytic performance in the esterification of n-butyl acetate. The conversion of n-butanol was 82.1 and the selectivity of the product was 100.
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O611.2;TB383.1

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本文編號：1540627