磁性催化劑

第1章　磁學基礎與磁性載體 1
1．1 磁學概念 1
1．1．1 磁場強度 1
1．1．2 磁化強度 2
1．1．3 磁感應強度 3
1．1．4 磁化率和磁導率 3
1．1．5 磁化曲線 3
1．1．6 磁滯回線 4
1．1．7 磁學常量 5
1．2 磁學基礎 5
1．2．1 磁矩 5
1．2．2 原子磁矩 6
1．2．3 電子軌道磁矩 6
1．2．4 電子自旋磁矩 8
1．2．5 原子磁矩計算 9
1．2．6 磁有序性 11
1．2．7 抗磁性 12
1．2．8 順磁性 12
1．2．9 鐵磁性 12
1．2．10 反鐵磁性 13
1．2．11 亞鐵磁性 14
1．2．12 超順磁性 14
1．3 磁性催化劑的載體 14
1．3．1 納米磁性顆粒的性質 14
1．3．2 尖晶石磁鐵氧體 16
1．3．3 磁性載體 18
參考文獻 19
第2章　磁性催化劑的復合與構造 21
2．1 磁性催化劑的復合原理 21
2．1．1 機械力化學復合過程 22
2．1．2 氣相沉積復合過程 23
2．1．3 超臨界流體復合過程 23
2．1．4 非均相生長復合過程 24
2．2 單分散磁性顆粒的制備及表征 25
2．2．1 鐵酸鎳磁性顆粒的合成 25
2．2．2 納米鐵酸鎳的表征 26
2．2．3 納米鐵酸鎳顆粒的合成機理 29
2．3 懸浮液中磁性顆粒間的相互作用 29
2．3．1 范德華力 30
2．3．2 靜電作用力 30
2．3．3 顆粒間的結構力 30
2．3．4 顆粒間的毛細管作用力 31
2．4 磁性顆粒的再分散與調控 32
2．4．1 磁性顆粒的潤濕 32
2．4．2 顆粒分散的判據 33
2．4．3 懸浮液分散的調控 33
2．5 混合型磁性催化劑的構造 35
2．5．1 三元復合催化劑的構造思想 35
2．5．2 三元復合催化劑的制備及表征 35
2．5．3 三元復合催化劑的催化活性 38
2．6 殼核型磁性催化劑的構造 40
2．6．1 氧化硅-磁核結構催化劑的構造 40
2．6．2 介孔殼層-磁核結構催化劑的構造 41
2．6．3 MFI型殼層-磁核結構催化劑的構造 43
2．7 殼核型磁性催化劑的包覆控制 44
2．7．1 理論包覆量 44
2．7．2 包覆層原料用量 46
2．7．3 包覆調控理論 49
2．7．4 包覆過程調控 50
參考文獻 53
第3章　磁性鈦硅分子篩 55
3．1 鈦硅分子篩 55
3．1．1 鈦硅分子篩的結構 55
3．1．2 鈦硅分子篩的用途 56
3．1．3 鈦硅分子篩的合成方法 57
3．2 TS-1催化環(huán)己酮氨肟化制備環(huán)己酮肟 61
3．2．1 環(huán)己酮肟的工業(yè)用途 61
3．2．2 環(huán)己酮肟傳統(tǒng)生產工藝 61
3．2．3 鈦硅分子篩固液分離的難題 64
3．2．4 磁性鈦硅分子篩的提出 65
3．3 磁性鈦硅分子篩的制備及表征 66
3．3．1 鈦硅分子篩的制備方法 66
3．3．2 磁性鈦硅分子篩的制備過程 67
3．4 磁性鈦硅分子篩的表征 68
3．4．1 磁性鈦硅分子篩電子衍射譜 68
3．4．2 磁性鈦硅分子篩紅外光譜 68
3．4．3 磁性鈦硅分子篩紫外-可見光譜 69
3．4．4 磁性鈦硅分子篩拉曼光譜 70
3．4．5 磁性鈦硅分子篩殼-核形貌 71
3．4．6 磁性鈦硅分子篩磁滯回線 71
3．5 磁性鈦硅分子篩催化環(huán)己酮氨肟化 72
3．6 磁性鈦硅分子篩催化環(huán)己酮氨肟化動力學 74
3．6．1 外擴散的消除 75
3．6．2 內擴散的消除 76
3．6．3 動力學研究 76
參考文獻 79
第4章　磁性介孔氧化鈦光催化劑 84
4．1 光催化降解有機污染物 84
4．2 國內外光催化研究進展 86
4．2．1 國外光催化研究情況 86
4．2．2 國內光催化研究進展 92
4．2．3 磁性介孔氧化鈦光催化劑的提出 96
4．3 磁性介孔氧化鈦光催化劑的制備 97
4．4 磁性介孔氧化鈦光催化劑的表征 99
4．4．1 PEG 分子量對孔結構的影響 99
4．4．2 PEG 用量對孔結構的影響 100
4．4．3 煅燒溫度對孔結構的影響 101
4．4．4 不同氧化鈦包覆量的表征 102
4．4．5 磁性介孔氧化鈦形貌表征 104
4．5 磁性介孔氧化鈦光催化劑降解硝基苯廢水 106
4．5．1 光降解過程硝基苯的濃度及體系的TOC變化 107
4．5．2 光催化劑添加量對硝基苯降解效果的影響 108
4．5．3 雙氧水的加入量對光催化降解硝基苯的影響 108
4．5．4 溶液pH值對硝基苯降解效果的影響 109
4．5．5 催化穩(wěn)定性 110
4．6 硝基苯光催化降解動力學方程 112
4．6．1 過程模型 112
4．6．2 數學模型 112
4．6．3 實驗數據 113
4．6．4 光降解過程分析 114
參考文獻 117
第5章　磁性固體堿催化劑 122
5．1 固體堿催化劑 122
5．1．1 金屬氧化物固體堿 123
5．1．2 水合滑石類固體堿 123
5．1．3 負載型無機固體堿 124
5．2 磁性固體堿催化劑 126
5．2．1 磁性氧化鈣或氧化鎂固體堿 127
5．2．2 磁性鉀鹽或鈉鹽固體堿 127
5．2．3 磁性水合滑石類固體堿 128
5．3 磁性固體堿催化劑的制備及表征 128
5．3．1 磁性氧化鈣固體堿的制備 128
5．3．2 磁性氧化鈣固體堿的表征 129
5．3．3 磁性氧化鈣固體堿催化酯交換反應 130
5．4 磁性固體堿用于糠醛液相加氫制糠醇 132
5．4．1 氧化鈣在糠醛液相加氫制糠醇難以固液分離 132
5．4．2 糠醛液相加氫制糠醇固液分離現狀 133
5．4．3 磁性固體堿用于糠醛液相加氫制糠醇新工藝 133
參考文獻 135
第6章　磁性固體酸催化劑 136
6．1 固體酸催化劑 136
6．1．1 硅鋁沸石分子篩 137
6．1．2 磷酸硅鋁系分子篩 137
6．1．3 中孔分子篩―――M41S族 137
6．1．4 酸性氧化物 137
6．1．5 雜多酸化合物 138
6．1．6 固體超強酸催化劑 138
6．2 磁性固體酸催化劑的設計 138
6．2．1 磁性固體酸催化劑 138
6．2．2 后嫁接法引入固體酸 139
6．2．3 共聚合成引入酸性基團 146
6．3 磁性超強固體酸制備乙酸正丁酯 147
6．3．1 乙酸正丁酯的制備現狀 147
6．3．2 磁性超強固體酸催化劑的制備 149
6．3．3 磁性超強固體酸催化劑的表征 149
6．3．4 磁性超強固體酸催化合成乙酸正丁酯 153
參考文獻 156
第7章　磁分離及反應器 158
7．1 化學反應器 158
7．2 磁分離器 160
7．2．1 磁性分離器 160
7．2．2 流化床耦合旋流磁分離裝置 161
7．2．3 磁分離耦合懸浮態(tài)光催化反應器 161
7．2．4 活性污泥磁分離器 163
7．3 磁穩(wěn)流化床反應器 165
7．4 釜式反應器耦合磁分離裝置 166
7．5 磁分離反應器的發(fā)展方向 168
參考文獻 168