近年來(lái),碳微球作為一種新型碳材料在催化和吸附領(lǐng)域得到應(yīng)用并逐步發(fā)展成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。碳微球因具有規(guī)整的球形結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和良好的耐熱性能,被認(rèn)為是一種具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和良好市場(chǎng)前景的催化劑載體和吸附劑前驅(qū)體。本文分別以Fe₃O₄和葡萄糖為賦磁劑和碳源,采用水熱法制備出磁性碳微球,分別使用濃硫酸和KOH對(duì)磁性碳微球進(jìn)行酸改性和堿改性,制備得到具有磁響應(yīng)性能的固體酸催化劑和碳微球吸附劑,不僅可以在催化和吸附領(lǐng)域得到應(yīng)用,而且還可以利用磁分離技術(shù)對(duì)其進(jìn)行快速、高效的分離和回收。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）分別以Fe₃O₄和葡萄糖為賦磁劑和碳源,在葡萄糖濃度為0.3 mol/L,水熱溫度為190 ^oC,水熱時(shí)間為4 h的條件下,制備得到分散性良好、粒徑均一的具有磁響應(yīng)性能的磁性碳微球。（2）采用濃硫酸對(duì)磁性碳微球進(jìn)行磺化,在濃硫酸使用量為15 mL,磺化溫度為120 ^oC,磺化時(shí)間為8 h時(shí),催化劑的酸密度為2.84 mmol/g,飽和磁化強(qiáng)度為4.25 emu/... 

【文章來(lái)源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 碳微球的簡(jiǎn)介
    1.2 碳微球的制備方法
        1.2.1 模板法
        1.2.2 化學(xué)氣相沉積法
        1.2.3 電弧放電法
        1.2.4 高溫?zé)峤夥?br>        1.2.5 還原法
        1.2.6 水熱法
    1.3 影響水熱碳微球制備的因素
        1.3.1 碳源種類(lèi)
        1.3.2 碳源濃度
        1.3.3 水熱溫度
        1.3.4 水熱時(shí)間
        1.3.5 溶液pH值
        1.3.6 添加劑的種類(lèi)
    1.4 水熱碳微球的形成機(jī)理
        1.4.1 Lamer模式生長(zhǎng)機(jī)理
        1.4.2 乳液-聚合機(jī)理
        1.4.3 其它水熱成球機(jī)理
    1.5 水熱碳微球的應(yīng)用
        1.5.1 制備空心材料的模板劑
        1.5.2 催化劑載體
        1.5.3 吸附劑
        1.5.4 鋰電池電極材料
        1.5.5 超級(jí)電容器電極材料
    1.6 論文的研究目的及意義
    1.7 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 單分散磁性碳微球的制備研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 制備方法
        2.2.4 表征與分析
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 葡萄糖濃度對(duì)磁性碳微球形貌、收率和平均粒徑的影響
        2.3.2 水熱溫度對(duì)磁性碳微球形貌、收率和平均粒徑的影響
        2.3.3 水熱時(shí)間對(duì)磁性碳微球形貌、收率和平均粒徑的影響
3O₄加入量對(duì)磁性碳微球形貌、收率和平均粒徑的影響">        2.3.4 Fe₃O₄加入量對(duì)磁性碳微球形貌、收率和平均粒徑的影響
        2.3.5 FT-IR分析
        2.3.6 XRD分析
        2.3.7 VSM分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 磁性碳基固體酸微球催化劑的制備與應(yīng)用研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 制備方法
        3.2.4 表征與分析
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 制備條件對(duì)催化劑性能的影響
        3.3.2 酯化條件對(duì)催化劑性能的影響
        3.3.3 SEM分析
        3.3.4 FT-IR分析
        3.3.5 XRD分析
        3.3.6 VSM分析
        3.3.7 TG-DTG分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 磁性碳微球吸附劑的制備與應(yīng)用研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 制備方法
        4.2.4 表征與分析
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 低溫預(yù)處理對(duì)吸附劑結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.2 制備條件對(duì)吸附性能的影響
        4.3.3 吸附條件對(duì)吸附性能的影響
        4.3.4 比表面積和孔徑分析
        4.3.5 SEM分析
        4.3.6 FT-IR分析
        4.3.7 XRD分析
        4.3.8 VSM分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]生物質(zhì)水熱炭微球的可控合成表征及應(yīng)用研究[D]. 鞏玉同.浙江大學(xué) 2015

碩士論文
[1]磁性花生殼基活性炭的制備及其吸附性能研究[D]. 陶利春.西南交通大學(xué) 2016
[2]PAC-Fe3O4復(fù)合材料的合成及其用于印染廢水處理的研究[D]. 周家暉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]水熱法合成碳納米材料去除水中鎘和鉛離子的研究[D]. 周璇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]葡萄糖水熱炭化及其活化特性研究[D]. 汪君.華中科技大學(xué) 2013
[5]炭微球的水熱制備、表征及活化[D]. 李敏.東北林業(yè)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2943066