纳米空心二氧化硅的合成及在蛋壳形催化剂制备的应用

清 华 大 学毕业设计说明书(论文)作 者:吴文宏学 号： 0858290105学院(系):化工学院专 业:化学工程与工艺题 目:纳米空心二氧化硅的合成及在蛋壳形催化剂制备的应用指导者： 评阅者： 2025 年 06 月 马卫 教授毕业设计说明书（论文）中文摘要摘要本文以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，氨水溶液为催化剂，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）功能化的聚苯乙烯为模板，在乙醇介质中利用一步法制得纳米空心二氧化硅，并用 TEM，XRD，BET，TG，FTIR 等表征手段对 SiO2粉体进行分析。首先,以苯乙烯（St）为单体，过硫酸铵为引发剂，聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，水为分散介质，单分散聚合法制备功能化的聚苯乙烯，可得到平均粒径为90nm 的聚苯乙烯微球。以这种微球为模板，在乙醇/氨水介质中，正硅酸乙酯发生水解和缩合，在聚苯乙烯微球包覆形成 SiO2，同时 PS 核被溶解，得到纳米空心二氧化硅微球。讨论氨水用量，TEOS 用量及反应时间等因素对二氧化硅微球形貌和产率的影响。以空心纳米二氧化硅为 Li3PO4催化剂载体，催化环氧丙烷的异构化，与以硅胶作为载体的 Li3PO4催化剂的催化效果进行比较。结果表明，使用空心球形二氧化硅代替硅胶作为催化剂载体可提高环氧丙烷转化率和烯丙醇的选择性，降低反应温度和副产物选择性。关键词 ：中空纳米二氧化硅 模板法 环氧丙烷 烯丙醇毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Systhesis of Nano hollow silica and the application in the preparation of the eggshell-shaped catalystAbstractThis article prepares hollow SiO2 nanoparticles with the template one step method, using tetraethyl orthosilicate (TEOS) as the silica source, ammonia water as the catalyst, polyvinylpyrrolidone (PVP) functionalized polystyrene as the templates .The basic performaces of SiO2 powder has been characterized by means of TEM,XRD,BET and FTIR . First, using styrene as the monomer, ammonium persulfate as the initiator, polyvinylpyrrolidone( PVP) as the stabilizer, prepares PVP functionalized polystyrene microspheres(PVP/PS),which average size is 90nm. In ethanol/ammonia water medium , hydrolyzation and condensation of TEOS were completed, SiO2 shells wer...