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第1章 磁学基础与磁性载体1

1.1磁学概念1

1.1.1磁场强度1

1.1.2磁化强度2

1.1.3磁感应强度3

1.1.4磁化率和磁导率3

1.1.5磁化曲线3

1.1.6磁滞回线4

1.1.7磁学常量5

1.2磁学基础5

1.2.1磁矩5

1.2.2原子磁矩6

1.2.3电子轨道磁矩6

1.2.4电子自旋磁矩8

1.2.5原子磁矩计算9

1.2.6磁有序性11

1.2.7抗磁性12

1.2.8顺磁性12

1.2.9铁磁性12

1.2.10反铁磁性13

1.2.11亚铁磁性14

1.2.12超顺磁性14

1.3磁性催化剂的载体14

1.3.1纳米磁性颗粒的性质14

1.3.2尖晶石磁铁氧体16

1.3.3磁性载体18

参考文献19

第2章 磁性催化剂的复合与构造21

2.1磁性催化剂的复合原理21

2.1.1机械力化学复合过程22

2.1.2气相沉积复合过程23

2.1.3超临界流体复合过程23

2.1.4非均相生长复合过程24

2.2单分散磁性颗粒的制备及表征25

2.2.1铁酸镍磁性颗粒的合成25

2.2.2纳米铁酸镍的表征26

2.2.3纳米铁酸镍颗粒的合成机理29

2.3悬浮液中磁性颗粒间的相互作用29

2.3.1范德华力30

2.3.2静电作用力30

2.3.3颗粒间的结构力30

2.3.4颗粒间的毛细管作用力31

2.4磁性颗粒的再分散与调控32

2.4.1磁性颗粒的润湿32

2.4.2颗粒分散的判据33

2.4.3悬浮液分散的调控33

2.5混合型磁性催化剂的构造35

2.5.1三元复合催化剂的构造思想35

2.5.2三元复合催化剂的制备及表征35

2.5.3三元复合催化剂的催化活性38

2.6壳核型磁性催化剂的构造40

2.6.1氧化硅-磁核结构催化剂的构造40

2.6.2介孔壳层-磁核结构催化剂的构造41

2.6.3 MFI型壳层-磁核结构催化剂的构造43

2.7壳核型磁性催化剂的包覆控制44

2.7.1理论包覆量44

2.7.2包覆层原料用量46

2.7.3包覆调控理论49

2.7.4包覆过程调控50

参考文献53

第3章 磁性钛硅分子筛55

3.1钛硅分子筛55

3.1.1钛硅分子筛的结构55

3.1.2钛硅分子筛的用途56

3.1.3钛硅分子筛的合成方法57

3.2TS-1催化环己酮氨肟化制备环己酮肟61

3.2.1环己酮肟的工业用途61

3.2.2环己酮肟传统生产工艺61

3.2.3钛硅分子筛固液分离的难题64

3.2.4磁性钛硅分子筛的提出65

3.3磁性钛硅分子筛的制备及表征66

3.3.1钛硅分子筛的制备方法66

3.3.2磁性钛硅分子筛的制备过程67

3.4磁性钛硅分子筛的表征68

3.4.1磁性钛硅分子筛电子衍射谱68

3.4.2磁性钛硅分子筛红外光谱68

3.4.3磁性钛硅分子筛紫外-可见光谱69

3.4.4磁性钛硅分子筛拉曼光谱70

3.4.5磁性钛硅分子筛壳-核形貌71

3.4.6磁性钛硅分子筛磁滞回线71

3.5磁性钛硅分子筛催化环己酮氨肟化72

3.6磁性钛硅分子筛催化环己酮氨肟化动力学74

3.6.1外扩散的消除75

3.6.2内扩散的消除76

3.6.3动力学研究76

参考文献79

第4章 磁性介孔氧化钛光催化剂84

4.1光催化降解有机污染物84

4.2国内外光催化研究进展86

4.2.1国外光催化研究情况86

4.2.2国内光催化研究进展92

4.2.3磁性介孔氧化钛光催化剂的提出96

4.3磁性介孔氧化钛光催化剂的制备97

4.4磁性介孔氧化钛光催化剂的表征99

4.4.1 PEG分子量对孔结构的影响99

4.4.2PEG用量对孔结构的影响100

4.4.3煅烧温度对孔结构的影响101

4.4.4不同氧化钛包覆量的表征102

4.4.5磁性介孔氧化钛形貌表征104

4.5磁性介孔氧化钛光催化剂降解硝基苯废水106

4.5.1光降解过程硝基苯的浓度及体系的TOC变化107

4.5.2光催化剂添加量对硝基苯降解效果的影响108

4.5.3双氧水的加入量对光催化降解硝基苯的影响108

4.5.4溶液pH值对硝基苯降解效果的影响109

4.5.5催化稳定性110

4.6 硝基苯光催化降解动力学方程112

4.6.1 过程模型112

4.6.2数学模型112

4.6.3实验数据113

4.6.4光降解过程分析114

参考文献117

第5章 磁性固体碱催化剂122

5.1固体碱催化剂122

5.1.1金属氧化物固体碱123

5.1.2水合滑石类固体碱123

5.1.3负载型无机固体碱124

5.2磁性固体碱催化剂126

5.2.1磁性氧化钙或氧化镁固体碱127

5.2.2磁性钾盐或钠盐固体碱127

5.2.3磁性水合滑石类固体碱128

5.3磁性固体碱催化剂的制备及表征128

5.3.1磁性氧化钙固体碱的制备128

5.3.2磁性氧化钙固体碱的表征129

5.3.3磁性氧化钙固体碱催化酯交换反应130

5.4磁性固体碱用于糠醛液相加氢制糠醇132

5.4.1氧化钙在糠醛液相加氢制糠醇难以固液分离132

5.4.2糠醛液相加氢制糠醇固液分离现状133

5.4.3磁性固体碱用于糠醛液相加氢制糠醇新工艺133

参考文献135

第6章 磁性固体酸催化剂136

6.1固体酸催化剂136

6.1.1硅铝沸石分子筛137

6.1.2磷酸硅铝系分子筛137

6.1.3中孔分子筛——M41S族137

6.1.4酸性氧化物137

6.1.5杂多酸化合物138

6.1.6固体超强酸催化剂138

6.2磁性固体酸催化剂的设计138

6.2.1磁性固体酸催化剂138

6.2.2后嫁接法引入固体酸139

6.2.3共聚合成引入酸性基团146

6.3磁性超强固体酸制备乙酸正丁酯147

6.3.1乙酸正丁酯的制备现状147

6.3.2磁性超强固体酸催化剂的制备149

6.3.3磁性超强固体酸催化剂的表征149

6.3.4磁性超强固体酸催化合成乙酸正丁酯153

参考文献156

第7章 磁分离及反应器158

7.1化学反应器158

7.2磁分离器160

7.2.1磁性分离器160

7.2.2流化床耦合旋流磁分离装置161

7.2.3磁分离耦合悬浮态光催化反应器161

7.2.4活性污泥磁分离器163

7.3磁稳流化床反应器165

7.4釜式反应器耦合磁分离装置166

7.5磁分离反应器的发展方向168

参考文献168