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磁性固体超强酸SO4^(2-)/ZrO2-Al2O3-Fe3O4的制备与性能研究
  • ISSN号:1001-4861
  • 期刊名称:《无机化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643.1[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学材料科学与化工学院,哈尔滨150001, [2]吉林工业职业技术学院化工系,吉林132001
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.20076003);黑龙江省科技攻关资助项目(No.G202A423);哈尔滨市科学研究基金(No.2004AFQXJ038);哈尔滨工程大学基础研究基金(No.HEUF04072)资助项目.
中文摘要:

利用化学共沉淀法将磁性基质与固体酸组装制备磁性纳米固体超强酸催化剂,利用XRD、Raman、TG-DSC、M)ssbauer、TEM、HRTEM等手段对样品性质进行表征。结果表明:磁性基质的引入赋予固体超强酸以超顺磁性;Fe3O4、Al2O3粒子弥散在ZrO2基质中,烧结过程中阻碍了扩散传质的进行以及晶界移动,抑制了ZrO2晶体生长,稳定了四方晶相(T-ZrO2);样品粒径分布集中,平均约为32nm;HRTEM显示T-ZrO2晶体生长取向于(101)方向,晶面间距d(101)=0.29nm;Hammett指示剂法测得经600℃焙烧后产物的酸强度Ho〈-13.8,酸强度大于浓硫酸(Ho=-11.93)。以柠檬酸三丁酯的合成作为磁性固体超强酸SO4^(2-)/ZrO2-Al2O3-Fe3O4催化剂的探针反应,结果表明外磁场的引入提高了柠檬酸的转化率。

英文摘要:

Magnetic SO4^(2-)/ZrO2-Al2O3-Fe3O4 solid superacids were prepared by introduction of Al2O3 and magnetic substrates via the chemical co-precipitation method. The physieoehemieal properties of the materials were characterized by XRD, Raman, TG-DSC, Mossbauer, TEM, and HRTEM. The results indicate that the introduction of magnetic substrates endows the material with the superparamagnetism property. Additionally, the introduced Al2O3 and Fe3O4 are finely dispersed throughout the matrix of the ZrO2, which plays an important role in hampering the development of diffusion mass transfer and movement of the grain boundaries, Furthermore, the introduction of AL2O3 and Fe3O4 also delays the phase transition from tetragonal zirconia to monoclinic zirconia, which improves the sintering temperature. The TEM image indicates that the samples show well-defined crystallographic faces with average size of 32 nm, The HRTEM shows that the interplanar spacing is d(101)= 0.29 nm. The sample calcined at 600 ℃ is estimated to have H.〈-13.8, which is stronger than that of H2SO4 (H.=-11.93). Furthermore, the introduction of magnetic field improves the conversion of citric acid in the synthesis of tributyl citrate over magnetic SO4^(2-)/ZrO2-Al2O3-Fe3O4 solid superacids.

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期刊信息
  • 《无机化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化学会
  • 主编:游效曾
  • 地址:南京市南京大学仙林区化学楼
  • 邮编:210023
  • 邮箱:wjhx@nju.edu.cn
  • 电话:025-89682307
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4861
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1185/O6
  • 邮发代号:28-133
  • 获奖情况:
  • 2007年获江苏省优秀期刊奖,2009年获华东地区优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19587