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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