介孔SiO2@MOFs复合分级多孔材料的可控制备及其负载钯催化剂在选择性催化氧化、还原反应中的应用开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着环境污染和能源短缺问题的日益严峻，开发高效、环保的催化剂成为了材料科学和化学领域的研究热点。

在众多催化剂中，负载型金属催化剂因其活性高、选择性好、稳定性强等优点而备受关注。

其中，钯（pd）催化剂在氧化、还原等反应中展现出优异的催化性能，被广泛应用于石油化工、精细化工、环境保护等领域。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，介孔二氧化硅材料和金属有机框架材料（mofs）作为两种新型多孔材料，由于其独特的结构和性质，在催化、吸附、分离等领域受到广泛关注。

介孔二氧化硅材料具有比表面积大、孔径可调、表面易功能化等优点，但其本身酸性较弱，限制了其在某些催化反应中的应用。

mofs材料是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键自组装形成的晶态多孔材料，具有比表面积大、孔道结构规整、组成和结构可调等优点。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以介孔sio2为核，以mofs材料为壳，通过调控合成条件，可控制备出一系列介孔sio2@mofs复合分级多孔材料。

具体研究内容包括:
1.介孔sio2@mofs复合材料的制备与表征：-采用溶剂热法合成不同形貌和孔径的介孔sio2材料；-在介孔sio2表面原位生长不同种类的mofs材料，制备介孔sio2@mofs复合材料；-利用x射线衍射(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)、氮气吸附-脱附等技术对复合材料的结构、形貌、比表面积和孔径分布等进行表征。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用溶剂热法、浸渍法等方法制备介孔sio2@mofs复合材料负载钯催化剂，并通过xrd、sem、tem、xps、氮气吸附-脱附等技术手段对材料的结构、形貌、组成、比表面积、孔径分布等进行表征。

具体步骤如下：
1.介孔sio2的制备：采用溶剂热法，以正硅酸乙酯(teos)为硅源，十六烷基三甲基溴化铵(ctab)为模板剂，在碱性条件下合成介孔sio2。

通过调节反应温度、时间、teos与ctab的比例等条件，控制介孔sio2的形貌和孔径大小。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.合成策略的创新：本研究将采用可控的合成策略，制备形貌和孔径结构可调的介孔sio2@mofs复合材料，为构建高效催化剂载体提供新的思路。

2.结构调控的创新：通过调控介孔sio2的形貌和mofs的种类，以及复合材料的合成条件，实现对复合材料孔道结构、比表面积和表面性质的调控，从而优化催化剂的性能。

3.应用领域的拓展：本研究将负载型钯催化剂应用于选择性催化氧化和还原反应，拓展了介孔sio2@mofs复合材料的应用领域，并为解决环境污染和能源短缺问题提供新的思路。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]徐如人,庞文琴,于吉红,等.沸石分子筛的结构化学[m].北京:科学出版社,2019.

[2]李玉平,段洪东,张慧.介孔二氧化硅负载纳米金属催化剂研究进展[j].化学通报,2018,81(11):961-970.

[3]王丹,李春喜,郭洪范,等.金属有机骨架材料在催化领域的研究进展[j].化学进展,2017,29(10):1182-1194.