非線性發(fā)展方程解的性質(zhì)和動(dòng)力學(xué)行為的一些問(wèn)題畢業(yè)論文

1、非線性演化方程解的性質(zhì)和動(dòng)力學(xué)行為的若干問(wèn)題摘要是對(duì)設(shè)計(jì)或論文的簡(jiǎn)短描述，沒(méi)有注釋和評(píng)論，應(yīng)該以第三人稱給出。它應(yīng)該是獨(dú)立的和自包含的，即無(wú)需閱讀設(shè)計(jì)或論文的全文即可獲得必要的信息。它也用于二級(jí)文獻(xiàn)，如摘要。摘要一般應(yīng)說(shuō)明研究工作的目的、實(shí)驗(yàn)研究方法、結(jié)果和最終結(jié)論等，重點(diǎn)是結(jié)果和結(jié)論。摘要一般不使用圖形、表格、化學(xué)結(jié)構(gòu)式、計(jì)算機(jī)程序以及非公開(kāi)符號(hào)、術(shù)語(yǔ)和非法定計(jì)量單位。摘要頁(yè)放在英文標(biāo)題頁(yè)之后。中文摘要一般在4000字左右，并使用小四分宋體。設(shè)計(jì)（論文）以書(shū)目索引為目的，表達(dá)全文的主題內(nèi)容和信息項(xiàng)。一般每個(gè)設(shè)計(jì)（論文）選擇35個(gè)詞作為關(guān)鍵詞，關(guān)鍵詞之間用逗號(hào)隔開(kāi)，最后一個(gè)詞后不加標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。以

2、相同語(yǔ)言在摘要下方的突出字符中列出。如果可能，盡量使用“漢語(yǔ)主題詞庫(kù)”等詞表提供的規(guī)則。正文，宋體小四號(hào)，行距20正文，宋體小四號(hào)，行距20與正文空兩行關(guān)鍵字： XX、XXX、XXX、XXX、XXX（3-5，逗號(hào)分隔，末尾無(wú)符號(hào)）宋體小四號(hào)黑體加粗小四號(hào)宋體小四號(hào)黑體加粗小四號(hào)中文摘要摘要二1 簡(jiǎn)介1黑體五號(hào)1.1 工程 XXX 1黑體五號(hào)1.1.1XXX 11.1.2XXX 2宋體五號(hào)1.2 XXX 3宋體五號(hào)1.2.1XXX 31.2.2 62 XXX 1 26 結(jié)論386.1 XXX 38參考文獻(xiàn)40附錄 A：XXX 公式的推導(dǎo)43介紹1.1 鍶1.1.1鍶資源概覽鍶被稱為“金屬味精”。

3、在金屬、非金屬材料、橡膠和涂料等有機(jī)材料中加入適量的鍶及其化合物，可以改變其某些性能或使其具有特殊性能。因此，鍶應(yīng)用廣泛，市場(chǎng)前景看好。目前，世界上已開(kāi)發(fā)出50多種鍶產(chǎn)品。其中，應(yīng)用最廣泛和使用最多的鍶產(chǎn)品是碳酸鍶、硝酸鍶、鉻酸鍶和鐵氧體鍶。碳酸鍶已廣泛應(yīng)用于彩色顯像管、磁性材料、電子瓷、金屬冶煉、功能材料、軍工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。鍶在自然界分布廣泛，通常存在于各種火山成因巖石中，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.034%，在地殼中的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0375%0.042%。含鍶礦物雖然約有25種，但只有天青石和鍶礦具有可提取的鍶含量，而且只有天青石礦床可以開(kāi)采。中國(guó)是青金石儲(chǔ)量極其豐富的國(guó)家之一，約占世界總儲(chǔ)量的

4、一半。中國(guó)鍶資源主要分布在、等地。其中，全市鍶資源品位高、儲(chǔ)量大。天青石的主要成分是硫酸鍶，鍶礦的主要成分是碳酸鍶。由于鍶常主要用作碳酸鹽，鍶礦石比天青石礦石更重要，但已發(fā)現(xiàn)礦床儲(chǔ)量很少，而天青石礦石主要用于生產(chǎn)碳酸鍶。據(jù)介紹，全球青金石產(chǎn)量已達(dá)2000萬(wàn)噸，年開(kāi)采能力已超過(guò)20萬(wàn)噸。碳酸鍶工業(yè)化生產(chǎn)的主要方法有碳還原法、復(fù)分解法、鍶礦熱解法、焙燒法等。其中復(fù)分解法由于反應(yīng)速度慢，國(guó)內(nèi)少數(shù)公司采用，生產(chǎn)過(guò)程長(zhǎng)，產(chǎn)量低，廢水中的鈉鹽或銨鹽處理困難；鍶礦熱解原料缺乏，應(yīng)用受限；減碳法適用于礦石品位廣泛，原料少，工藝流程短。目前是世界各國(guó)生產(chǎn)碳酸鍶的主流方法?，F(xiàn)有企業(yè)均采用減碳方式。減碳法是將天青石

5、礦石和煤按照礦石中的鍶含量和煤中的碳含量，以適當(dāng)比例的礦與煤混合，在高溫條件下還原和焙燒。礦石中的SrSO 4被還原為SrS，物料用水浸出，SrS溶于水水解生成Sr(OH) 2 。濾液經(jīng)過(guò)多次浸出除去雜質(zhì)后，與CO 2 、Na 2 CO 3或NH 4 HCO 3 一起沉淀成SrCO 3 。然后用氯化鍶法、硝酸鍶法和堿沉法制備高純碳酸鍶。1.1.2鍶尾礦、礦渣及其污染鍶尾礦包括鍶脈石和鍶廢料。鍶矸石是指天青石開(kāi)采過(guò)程中廢棄的矸石廢料，主要包括低品位礦石、礦山開(kāi)挖排出的矸石、礦體覆蓋層和石夾雜物等。鍶廢料是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物鍶鹽主要在碳酸鍶生產(chǎn)的浸出過(guò)程中產(chǎn)生。廢渣主要來(lái)自浸出后未反

6、應(yīng)的礦石和煤中的固體雜質(zhì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1噸碳酸鍶將產(chǎn)生2.5噸浸出渣。這些廢渣占用土地多，滲濾液污染物濃度高，處理難度大，環(huán)境污染嚴(yán)重。其對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在占用土地、水污染、大氣污染、對(duì)周圍環(huán)境的破壞等方面。占用土地?fù)?jù)不完全統(tǒng)計(jì)，鍶鹽廢棄物累計(jì)量已達(dá)4000萬(wàn)噸以上，占用大量土地。鍶尾礦和渣渣堆場(chǎng)多與居民區(qū)相鄰，占用大量耕地、林地、居民點(diǎn)和工礦用地。大量鍶尾礦和廢渣長(zhǎng)期堆積，不僅造成環(huán)境污染，成為安全隱患，而且在一定程度上阻礙了礦區(qū)的生產(chǎn)和運(yùn)輸。 污水鍶礦渣在堆放過(guò)程中，被雨水淋溶，產(chǎn)生滲出液，其中COD、硫化物、鍶、鋇等主要污染物濃度高，處理難度大。部分企業(yè)工藝廢棄物經(jīng)常隨意傾倒，沒(méi)有

7、固定的存放場(chǎng)地，造成固體廢棄物滲濾液直接排入周邊，危害農(nóng)田、地表水，甚至地下水。是鍶鹽工業(yè)水污染的重要來(lái)源。據(jù)媒體報(bào)道，在鍶鹽廠密集的地方，碳酸鍶廢水流經(jīng)的河流和海灘荒蕪，河水發(fā)臭。碳酸鍶廢水中所含的硫化物對(duì)沿海作物也有一定的影響。廠區(qū)周邊稻米、小麥產(chǎn)量減少，品質(zhì)也有所下降。 大氣污染鍶尾礦和廢渣中含有少量細(xì)顆粒和細(xì)粉。當(dāng)這些粉塵遇到干燥強(qiáng)風(fēng)時(shí)，被風(fēng)吹起，對(duì)礦區(qū)周邊大面積造成大氣粉塵污染。 破壞周邊環(huán)境由于鍶尾礦和廢渣大量堆積，主要由鈣、鎂等礦物質(zhì)組成，缺乏有機(jī)質(zhì)，對(duì)周邊原生生物多樣性造成致命影響；生物多樣性喪失后，受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)將變得極其緩慢，并因滲濾液對(duì)下游及周邊地區(qū)的污染，間接影響周

8、邊地區(qū)的生物多樣性。1.1.3鍶尾礦、廢渣利用許多小型碳酸鍶企業(yè)采用反射爐焙燒和碳酸氫銨炭化工藝，落后且嚴(yán)重。筆者分析了該市某鍶礦廢渣中鍶和鋇的含量，結(jié)果為：鍶廢渣中Sr 2+為28.49%，Ba 2+為0.29%。合理利用鍶渣，可以在一定程度上減少鍶渣堆積對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)目前國(guó)外資料，鍶礦渣主要用于以下幾個(gè)方面：從鍶廢渣中回收氯化鍶和硝酸鍶浸出工藝產(chǎn)生的鍶渣仍有一定的鍶含量。天青石碳化時(shí)，部分硫酸鍶因還原不充分而轉(zhuǎn)化為碳酸鍶、硅酸鍶、鐵酸鍶、鋁酸鍶等不溶于水的鍶鹽。為了充分回收廢渣中的鍶，采用兩步復(fù)分解法進(jìn)行儲(chǔ)備。首先用鹽酸浸出，然后用Na 2 CO 3 復(fù)分解

9、。 用鍶渣鋪路近年來(lái)，鍶廢渣鋪路已成為廢渣利用的主要方式。物理性能研究表明，鍶礦廢渣是路面底層和基層混合物中較好的骨架和填充材料。如果鍶礦渣按照嚴(yán)格的施工程序用于道路工程，不僅可以有效降低垃圾中的SO 3含量而不造成二次污染，還可以解決露天存放垃圾的環(huán)境污染問(wèn)題。就是這種工業(yè)廢料。重用的好方法。利用鍶廢渣作為水泥配料鍶礦渣一般采用高溫焙燒、水淬，與粉煤灰、高爐渣、人工火山灰基本屬于同一類別，屬于CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 三元系。因此，可參照粉煤灰制水泥的方法，按適當(dāng)?shù)谋壤渲扑唷?改進(jìn)生產(chǎn)工藝，減少鍶尾礦排放在鍶鹽的加工中，應(yīng)重點(diǎn)研究鍶鹽的綠色生產(chǎn)方法，回收過(guò)程中的輔料和溶劑水

10、，提高轉(zhuǎn)化率，減少三廢的產(chǎn)生20。例如，復(fù)分解法生產(chǎn)碳酸鍶具有轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境污染低的顯著特點(diǎn)。國(guó)外許多學(xué)者研究了以NH4HCO3、(NH4)2CO3和Na2CO3為轉(zhuǎn)化劑制備碳酸鍶的工藝，從而克服了復(fù)分解法工藝流程長(zhǎng)、成本高、產(chǎn)品雜質(zhì)含量高的缺點(diǎn)。1.2鍶鐵氧體1.2.1磁性催化劑的性質(zhì)磁性催化劑是結(jié)合了磁性材料和催化材料的性能的一類具有磁響應(yīng)性能的催化劑，應(yīng)具有以下主要性能：= 1 * ROMANI. 磁響應(yīng)性，即磁性納米微球?qū)ν饧哟艌?chǎng)的響應(yīng)性。利用磁性納米微球的磁響應(yīng)性，在外磁場(chǎng)的作用下，磁性納米粒子微球可以很容易地分離和磁導(dǎo)。例如，當(dāng)磁性 Fe3()。晶體直徑小于30nm，為超順磁性，即

11、在磁場(chǎng)中具有很強(qiáng)的磁性，在沒(méi)有磁場(chǎng)的情況下磁性很快消失，使催化劑顆粒在磁場(chǎng)中不能被永久磁化。場(chǎng)地。= 2 * ROMAN二催化性能和穩(wěn)定性 與傳統(tǒng)催化劑相比，磁鐵的引入除了一定的催化性能外，并不影響催化劑的催化性能和穩(wěn)定性。對(duì)于納米磁性催化劑而言，納米磁性催化劑不僅應(yīng)具有磁性材料、催化材料的特性和納米材料的特定性能，還應(yīng)具有以下主要特性。(1)尺寸效應(yīng)：納米顆粒尺寸小，使催化劑均勻分散在液相中，形成膠體。因此，難以通過(guò)常規(guī)分離方法分離催化劑。(2)表面效應(yīng)和體積效應(yīng)：即比表面積效應(yīng)隨著顆粒的細(xì)化而增大，當(dāng)粒徑達(dá)到微米甚至納米尺度時(shí)，比表面積激增，顆粒表面官能團(tuán)活性位點(diǎn)密度和選擇性吸附能力變大。

12、達(dá)到吸附平衡的時(shí)間大大縮短，顆粒的穩(wěn)定性大大提高。(3)催化性能和穩(wěn)定性：與傳統(tǒng)催化劑相比，除了具有一定的催化性能外，還應(yīng)具有納米效應(yīng)賦予的特定催化活性和選擇性。(4)其他特性：用于生物催化時(shí)，應(yīng)具有官能團(tuán)特性、生物相容性等，可與酶等生物活性物質(zhì)連接，而不影響酶的生物活性?？梢?jiàn)，納米磁性催化劑不僅具有納米材料的優(yōu)異性能，而且具有不同于常規(guī)催化劑的優(yōu)異催化活性和磁分離性能。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，可以加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)和分離過(guò)程，也可以簡(jiǎn)化整個(gè)工藝流程。1.2.2鍶鐵氧體的制備方法超細(xì)SrFe12O19磁粉是鐵氧體磁鐵。較高的磁晶各向異性所表現(xiàn)出的高飽和磁化強(qiáng)度、高矯頑力和優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性在永磁體、高密度垂

13、直記錄介質(zhì)中具有廣泛的潛在應(yīng)用。超細(xì)SrFe 12 O 19磁粉的性能與所采用的制備方法有很大關(guān)系。超細(xì)SrFe 12 O 19磁粉的矯頑力隨粒徑減小而增大，單疇顆粒的飽和磁化強(qiáng)度大于多疇顆粒。因此，制備具有超細(xì)單疇粒徑、窄粒徑分布和最小顆粒粘附的粉末受到了廣泛關(guān)注。常用的技術(shù)制備方法有共沉淀法、有機(jī)樹(shù)脂法、共沉淀熔鹽法、金屬有機(jī)水解法、溶膠-凝膠法、熱解法、檸檬酸法、玻璃結(jié)晶法、自蔓延法、水熱法, 和微乳液法。= 1 * GB3有機(jī)樹(shù)脂法將定量的硝酸鐵溶于蒸餾水中，加入濃氨水，將沉淀洗滌至中性，再溶于濃檸檬酸溶液中。需要適當(dāng)?shù)募訜?。根?jù)特殊六方鋇鍶鐵氧體的化學(xué)計(jì)量比要求，加入適量的過(guò)渡金屬和

14、堿土金屬氧化物或碳酸鹽。檸檬酸具有很強(qiáng)的絡(luò)合性，一般在很短的時(shí)間內(nèi)形成完全均勻的溶液。然后加入百分之幾的乙二醇溶液，慢慢蒸發(fā)，直到形成粘稠的殘留物。300將這些加熱到280 殘?jiān)?，然?50燒制除去有機(jī)雜質(zhì)，研磨，然后進(jìn)行高溫?zé)崽幚?。煅燒溫度一般?00-600之間1000。該方法的特點(diǎn)是：（1）可用于合成幾乎任何成分的六方鐵氧體； (2)= 2 * GB3共沉淀法（化學(xué)共沉淀法）該方法利用金屬離子和沉淀劑在溶液中進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，然后在高溫下煅燒得到所需產(chǎn)品。沉淀劑可以是可溶性無(wú)機(jī)堿或有機(jī)物質(zhì)。該方法所需工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但該方法容易引入雜質(zhì)，形成的沉淀呈膠體狀態(tài)，過(guò)濾洗滌困難。 = 3 *

15、 GB3熔融共沉淀法用等摩爾比的NaCl和KCl共沉淀法得到的2 800+ 、Fe 3+ 或其他金屬離子，在700下進(jìn)行高溫反應(yīng)，冷卻后用熱水洗掉NaCl。 、KCl= 4 * GB3水熱法_水熱反應(yīng)通常是指以水為介質(zhì)，在10 1005 Pa以上的壓力下發(fā)生的多相反應(yīng)。在上述水熱條件下進(jìn)行的無(wú)機(jī)合成即為水熱合成。水熱反應(yīng)必須在水或礦化劑的參與下進(jìn)行。礦化劑對(duì)于水熱反應(yīng)非常重要，它可以增加反應(yīng)物的溶解度，參與結(jié)構(gòu)重排，加速化學(xué)反應(yīng)。礦化劑可以是酸、堿或絡(luò)合劑，鹽有時(shí)用作礦化劑。從某種意義上說(shuō)，水熱反應(yīng)本質(zhì)上是化學(xué)輸運(yùn)副反應(yīng)。水熱法要求原料純度高。此外，水熱溫度的高低和水熱時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)產(chǎn)品的純度、

16、顆粒的大小和粉末的磁= 5 * GB3金屬有機(jī)化合物法該方法以醇鹽為原料，將醇鹽水解（在堿性溶液中，多以氨水為介質(zhì)），然后對(duì)沉淀物進(jìn)行熱處理，得到超細(xì)粉末。這種方法最大的特點(diǎn)是合成所需的高純度超細(xì)粉末直接從物質(zhì)溶液中分離出來(lái)。利川采用該方法合成的超細(xì)粉體顆粒分布均勻、性能優(yōu)良、純度高、成分和形狀易于控制。缺點(diǎn)是原料成本昂貴，金屬有機(jī)物制備困難，合成周期長(zhǎng)。= 6 * GB3玻璃結(jié)晶法方法是將反應(yīng)物充分混合，在高溫熔劑中高溫熔化，使其在玻璃化狀態(tài)下充分反應(yīng)，然后快速淬火，用經(jīng)濟(jì)的試劑洗滌玻璃相以浸出產(chǎn)物.該方法合成的產(chǎn)物粒徑小，粒徑分布好，晶型完整。因此，利用該方法合成鐵氧體及其應(yīng)用的研究十分活

17、躍。該方法的優(yōu)點(diǎn)是合成產(chǎn)物純度高。缺點(diǎn)是：反應(yīng)溫度太高，淬火技術(shù)難以掌握，冷卻后的洗滌過(guò)程麻煩。= 7 * GB3溶膠-凝膠法根據(jù)對(duì)醇鹽水解過(guò)程的理解，溶膠的形成過(guò)程在概念上描述如下：即以醇鹽為原料，在溫和條件下進(jìn)行水解和縮聚，隨著縮聚的進(jìn)行，與隨著溶劑的揮發(fā)，具有流動(dòng)性的溶膠逐漸變粘稠，成為略帶彈性的固體凝膠，然后在較低的溫度下燒結(jié)，成為合成材料。凝膠的結(jié)構(gòu)和性能在很大程度上決定了隨后的干燥、致密化過(guò)程，并最終決定了材料的性能。除了通過(guò)控制反應(yīng)過(guò)程的工藝條件來(lái)切割材料外，溶膠-凝膠反應(yīng)過(guò)程中還經(jīng)常引入各種化學(xué)添加劑。能夠控制其干燥行為。這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是：反應(yīng)溫度低，產(chǎn)物粒徑小，分布均勻，

18、易于達(dá)到高純化，因此近年來(lái)受到人們的青睞。目前這種方法本身還不成熟，加工工藝縮小很多，留下小孔等等。最大的缺點(diǎn)是成本高和干燥時(shí)開(kāi)裂。用這種方法合成超細(xì)鐵氧體粉體，可以實(shí)現(xiàn)粒徑更小、分布均勻、磁性能更高。= 8 * GB3自傳播法（ SHS ）法制備SrFe 12 O 19是利用原料間的氧化還原反應(yīng)放出大量反應(yīng)熱促進(jìn)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)燃燒波到達(dá)預(yù)熱區(qū)時(shí)，預(yù)熱區(qū)被點(diǎn)燃，反應(yīng)開(kāi)始，反應(yīng)熱將傳導(dǎo)到下一個(gè)預(yù)熱區(qū)，從而形成一次又一次的良性循環(huán)，直到整個(gè)反應(yīng)完成。由上述方法可知，溶膠-凝膠法具有原料水平混合、反應(yīng)溫度低、產(chǎn)品組成和離子取代易控制、粒徑小、粒徑分布窄、磁性能優(yōu)良等特點(diǎn)。鐵氧體超細(xì)粉末的理想方法。

19、1.3 乙酸正丁酯1.3.2乙酸正丁酯，又稱“乙酸丁酯”，簡(jiǎn)稱“丁基”。無(wú)色透明液體，具有強(qiáng)烈的香蕉香味。與乙醇和乙醚混溶，溶于大多數(shù)碳?xì)浠衔铮?5溶于約120份水。它的蒸氣比空氣重。相對(duì)密度0.8826，沸點(diǎn)126.3，凝固點(diǎn)-77，折射率（ = 1.3951 ，閃點(diǎn)（閉杯） 221 。易燃。用作溶劑、萃取劑和脫水劑等。在制造干洗溶劑時(shí)用作溶劑本品與空氣能形成爆炸性混合物，爆炸極限為1.4%-8.0%（體積），有刺激性，高濃度有麻醉作用。醋酸正丁酯可用于測(cè)定鉈、錫和鎢、鉬和錸的測(cè)定?？股剌腿┦且环N良好的有機(jī)溶劑和色譜分析溶劑123 ，也是一種重要的化工產(chǎn)品，廣泛用于制藥、皮革、化工、天

20、然產(chǎn)物存在于蘋果、香蕉、櫻桃、葡萄、西紅柿、白蘭地、可可豆等，是我國(guó)GB2760-86規(guī)定允許的天然等效食用香料，廣泛用于準(zhǔn)備香蕉，梨、菠蘿、杏子、桃子和草莓。 1.3.3作為化學(xué)工業(yè)中重要的酸催化反應(yīng)，酯化反應(yīng)是一種可逆的親核取代反應(yīng)，其核心是催化劑。催化劑的使用直接影響酯化反應(yīng)的速率和收率，決定了酯化反應(yīng)是否工業(yè)化。價(jià)值。傳統(tǒng)上，羧酸酯的合成使用濃硫酸作為催化劑，但存在設(shè)備易腐蝕、副反應(yīng)多、廢酸排放污染環(huán)境等缺點(diǎn)。因此，人們不斷尋求更好的催化劑來(lái)替代硫酸。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)氨基磺酸、結(jié)晶固體酸、雜多酸、無(wú)機(jī)鹽等可作為酯化反應(yīng)的催化劑3 。其中，酸性催化劑已成為研究熱點(diǎn)之一。酸性催化劑主要包括固體超

21、強(qiáng)酸、有機(jī)酸和雜多酸。據(jù)介紹，在有機(jī)酸方面，冀中以對(duì)甲苯磺酸為冰醋酸與正丁醇的酯化催化劑，成功合成了醋酸正丁酯；石磊等。乙酸和正丁醇在一定功率微波的連續(xù)輻照下發(fā)生酯化反應(yīng)。該催化劑具有較高的催化活性和選擇性，反應(yīng)速度明顯加快。在雜多酸方面， Yan Sheng 等人。以活性炭負(fù)載的硅鎢酸為催化劑，以乙酸和正丁醇為原料合成乙酸正丁酯。該催化劑可以多次使用而不會(huì)顯著降低活性。近年來(lái)研究最多的應(yīng)該是固體超強(qiáng)酸，如SO 4 2 - /TiO 2 /Ce 4+ 、S 2 O 8 2 - /Fe 2 O 3 -CoO、SO 4 2 - /TiO 2 /AL 2 O 3 、(NH 4 ) 2 S 2 O 8

22、 、SnCL 4 H 2 O/C等。固體超強(qiáng)酸比100%硫酸強(qiáng)，即H 0 - 11.94的酸。與液體超強(qiáng)酸相比，固體超強(qiáng)酸具有易與產(chǎn)品分離、無(wú)腐蝕性、對(duì)環(huán)境危害小、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。固體超強(qiáng)酸在有機(jī)合成中具有活性高、重復(fù)使用性好、對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕、制備方法簡(jiǎn)單、工藝條件容易、易于工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)節(jié)約能源、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。當(dāng)然，其他催化劑也可用于合成乙酸正丁酯，如無(wú)機(jī)（有機(jī)）鹽催化劑、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂等。1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容本實(shí)驗(yàn)將具有優(yōu)異磁性的鍶鐵氧體顆粒與固體酸能結(jié)合制備的磁性催化劑在外加磁場(chǎng)的作用下可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的分離，為催化劑的分離提供了新思路，是未來(lái)的發(fā)展方向。催化劑。方向。論文

23、主要內(nèi)容：磁性基板（鍶鐵氧體）的制備為提高鍶鐵氧體的磁性能，主要探索了鍶鐵氧體制備方法的改進(jìn)、摻雜的多樣化和分散劑的篩選。鐵酸鍶負(fù)載型固體超強(qiáng)酸催化劑不同摩爾比的鐵酸鍶/固體酸催化劑的磁性能和催化活性。乙酸正丁酯的合成將制備的鐵酸鍶負(fù)載固體超強(qiáng)酸催化劑用于乙酸正丁酯的合成反應(yīng)，研究了催化劑的酯化性能和催化劑的回收路線。 2 實(shí)驗(yàn)2.1 藥品、試劑、儀器2.1.1藥品和試劑實(shí)驗(yàn)所需藥瓶見(jiàn)表2.1實(shí)驗(yàn)藥物和試劑表 2.1試劑名稱 化學(xué)式 純度 制造商無(wú)水碳酸鈉Na 2 CO 3分析純 市第三化工廠鹽酸HCl分析純川東化工公司化學(xué)試劑廠氫氧化鈉NaOH分析純城市游戲化學(xué)試劑硝酸鐵 Fe(NO 3 )

24、 3 9H 2 O分析純城市瑞金特化工檸檬酸C 6 H 8 O 7 H 2 O分析純川東化工公司化學(xué)試劑廠EDTA C 10 H 14 N 2 O 8 Na 2 2H 2 O分析純化學(xué)試劑廠氨NH3 H 2 O分析純 川東化工公司化學(xué)試劑廠酒石酸C 4 H 6 O 6分析純化學(xué)試劑廠草酸C 2 H 2 O 4 2H 2 O分析純 北碚化學(xué)試劑廠無(wú)水乙醇CH 3 CH 2 OH分析純 川東化工公司化學(xué)試劑廠冰醋酸CH 3 COOH分析純 川東化工公司化學(xué)試劑廠硫酸H 2 SO 4分析純 川東化工公司化學(xué)試劑廠氯化鉀KCl分析純川東化工公司化學(xué)試劑廠高錳酸鉀KmnO 4分析純 川東化工公司化學(xué)試劑

25、廠甘油C 3 H 8 O 3分析純 川東化工公司化學(xué)試劑廠碘化鉀KI分析純第一化學(xué)試劑廠環(huán)己烷C 6 H 12分析純 川東化工公司化學(xué)試劑廠正丁醇CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH分析純川東化工公司化學(xué)試劑廠無(wú)水氯化鈣CaCl 2分析純 City Deen 化學(xué)試劑無(wú)水硫酸鎂MgSO 4分析純 國(guó)藥化學(xué)試劑2.1.2樂(lè)器實(shí)驗(yàn)所需的主要儀器有：見(jiàn)表2.2儀表臺(tái)表 2.2儀器名稱 型號(hào) 制造商數(shù)顯溫控電熱套SXKW中興偉業(yè)儀太數(shù)顯恒溫磁力攪拌器85-2金壇市及其制造定時(shí)電動(dòng)攪拌機(jī) JJ-1金壇儀表廠真空泵2XZ-1黃巖利郎實(shí)業(yè)電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱博泰實(shí)驗(yàn)設(shè)備箱式電阻爐 DRZ-8D 華北實(shí)

26、驗(yàn)電爐廠電加熱恒溫水浴HH.S.12省醫(yī)療器械廠酸堿度2.2 尾礦處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程2.2.1實(shí)驗(yàn)原料實(shí)驗(yàn)采用HCl作為分析純鍶渣取自某碳酸鍶選廠，為天青石尾礦，經(jīng)原子吸收等分析，鍶渣成分見(jiàn)表2.3：鍶渣成分（%）表 2.3元素氧化鍶氧化鈣氧化鎂氧化鋇鐵2 O 3鋁2 O 3二氧化硅_SO 3內(nèi)容34.009.033.410.5493.561.64515.9617.722.2.2實(shí)驗(yàn)方法用粉碎機(jī)粉碎尾礦，分別用18目、20目、40目、60目、80目、120目、200目篩取礦樣，得18- 20目、20-40目、60-80目、80-120目和200目樣品。實(shí)驗(yàn)室部分成員通過(guò)正交試驗(yàn)得知，最佳提取工藝條件

27、為：過(guò)200目篩，浸出時(shí)間40分鐘，鹽酸濃度2.6mol/L，料液比1:7為了探究各個(gè)單因素對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響，我們?cè)O(shè)計(jì)了平行實(shí)驗(yàn)：固定條件：每次浸出渣量10.0000克、反應(yīng)溫度95等，其他條件選擇改變，其他不變。下表表 2.4系數(shù) 1 2 3 4 5目數(shù)（目數(shù)） 20 40 80 120 200浸出時(shí)間（分鐘） 20 40 60 80 100鹽酸濃度（mol/L） 1.0 1.8 2.6 3.4 4.0固液比1:3 1:5 1:7 1:9 1:11取一個(gè)洗滌干燥的三頸燒瓶，稱取廢渣10.0000g，加入一定摩爾數(shù)的HCl，然后在9095水浴中加熱攪拌40分鐘，冷卻至室溫，過(guò)濾，并少量洗滌數(shù)次。

28、至中性，濾液備用，盡可能收集濾渣。然后以1:5的固液比加入1.2 mol/L Na 2 CO 3 溶液，攪拌均勻，然后在75-80 C的水浴中以1500-的攪拌速度攪拌1 h 2000轉(zhuǎn)/分鐘。冷卻至室溫，過(guò)濾，洗滌沉淀68次，除去CO 3 2-和SO 4 2- ，然后將沉淀轉(zhuǎn)移到燒杯中，加入第一步濾液，產(chǎn)生大量氣泡，然后放入8590水浴中，浸取40分鐘后，冷卻至室溫，過(guò)濾，然后在沉淀中加入幾滴鹽酸至無(wú)氣泡，收集濾液。濾液用NaOH調(diào)pH=8形成沉淀，過(guò)濾洗滌除去Fe 2+ 、 Pb 2+ 、 Al 3+ ，再調(diào)pH =12沉淀Ca 2+ 、 Mg 2+ 。 、 Fe 2+ 、 Pb 2+和C

29、d 2+過(guò)濾，然后置于95 100水浴中4小時(shí)，趁熱過(guò)濾，95用水洗滌燒杯和沉淀物數(shù)次，最后沉降到500 mL容量瓶，待定。將待測(cè)溶液稀釋502.2.3影響鍶轉(zhuǎn)化率的影響因素分析= 1 * GB3鍶渣粒度對(duì)鍶轉(zhuǎn)化率的影響圖A 鍶渣粒徑對(duì)鍶轉(zhuǎn)化率的影響取0.855mm粒度分別為10g（20目）、 0.315mm（40目）、 0.215mm（80目）、 0.150mm（120目）和（200目）的鍶渣0.075mm，其他條件固定在正交實(shí)驗(yàn)確定的最佳實(shí)驗(yàn)條件上。然后，測(cè)定濾液中的鍶含量，計(jì)算鍶的轉(zhuǎn)化率。結(jié)果如圖A所示。從圖中可以看出，鍶渣粒徑為1時(shí)鍶的轉(zhuǎn)化率僅為70.61%，鍶的轉(zhuǎn)化率隨著熔渣粒徑的增

30、大而顯著增加。鍶渣逐漸減少。0.855mm這是因?yàn)殒J樣品的粒徑越小，總比表面積越大，鍶渣與溶劑的接觸面積越大，反應(yīng)越充分。因此，在實(shí)驗(yàn)條件允許的情況下，鍶渣的粒徑應(yīng)選擇盡可能小，以獲得最佳的鍶轉(zhuǎn)化率。本實(shí)驗(yàn)選用的鍶渣粒徑為0.075mm.大多數(shù)材料的表面在分子尺度上是分形的。因此，可以認(rèn)為分形面上非均相化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率（動(dòng)力學(xué)）應(yīng)該與反應(yīng)面的分形維數(shù)有關(guān)。如果一個(gè)粒子的表面是分形的，那么它的表面積與粒子半徑的關(guān)系為A R D-3 ( 2.1 )其中A是表面積， R是粒子半徑， D是表面分形維數(shù) 16 迪娜 17 等人。將實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和反應(yīng)特性視為擴(kuò)散（而不是表面）產(chǎn)生，即分形維數(shù)是控制幾何參數(shù)，

31、而不是光譜維數(shù)，因此方程可以改寫(xiě)為S ( 2.2 )式中， S為反應(yīng)的有效表面積， D R為反應(yīng)的有效表面維數(shù)。由于表面反應(yīng)的初始速率 (mols -1 g -1 )與反應(yīng)的有效表面積成正比，因此滲濾液的濃度與反應(yīng)速率成正比，即轉(zhuǎn)化率與粒徑成正比 ( 2.3 )即 ln = a + ( DR - 3 ) ln K ( 2.4 )式中， 為轉(zhuǎn)化率； a是一個(gè)常數(shù)； DR為有效表面反應(yīng)維數(shù)； K為d / ， d為粒徑， mm ；是標(biāo)準(zhǔn)粒徑，1 mm圖 1 中的數(shù)據(jù)和方程 ( 3.3 ) 得出：ln = - 0.387 - 0.155 ln K , ( K=d / )表面反應(yīng)維數(shù)DR為2.845 ，

32、反應(yīng)過(guò)程符合分形動(dòng)力學(xué)特征。= 2 * GB3反應(yīng)時(shí)間對(duì)鍶轉(zhuǎn)化率的影響圖 B 反應(yīng)時(shí)間對(duì)鍶轉(zhuǎn)化率的影響改變反應(yīng)時(shí)間，其他條件固定在正交實(shí)驗(yàn)確定的最佳實(shí)驗(yàn)條件，然后測(cè)定濾液中的鍶含量，計(jì)算鍶轉(zhuǎn)化率。從圖中可以看出，40min前，鍶轉(zhuǎn)化率隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，80min時(shí)，鍶轉(zhuǎn)化率與40min基本持平。這說(shuō)明當(dāng)反應(yīng)達(dá)到40min時(shí)，鍶渣中的鍶基本完全轉(zhuǎn)化，因此可以得出結(jié)論：40min內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，鍶轉(zhuǎn)化率越高，但單一反應(yīng)時(shí)間超過(guò)80min，鍶的轉(zhuǎn)化率基本保持不變?？紤]時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效果，本實(shí)驗(yàn)選擇的最佳反應(yīng)時(shí)間為40min。= 3 * GB3液固質(zhì)量比對(duì)鍶轉(zhuǎn)化率的影響圖C 液固質(zhì)量比對(duì)鍶轉(zhuǎn)化率

33、的影響改變液固質(zhì)量比，其他條件固定在正交實(shí)驗(yàn)確定的最佳實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，然后測(cè)定濾液中的鍶含量，計(jì)算鍶轉(zhuǎn)化率。結(jié)果如圖C所示。從圖中可以看出，在液固質(zhì)量比為7.0之前，液固質(zhì)量比的增加對(duì)鍶轉(zhuǎn)化率有顯著影響。 7.0以后，液固質(zhì)量比的增加對(duì)鍶轉(zhuǎn)化率影響不大。但溶劑的消耗量增加了很多，因此應(yīng)選擇合適的液固質(zhì)量比。本實(shí)驗(yàn)選用的液固質(zhì)量比為7.0。= 4 * GB3鹽酸濃度對(duì)鍶轉(zhuǎn)化率的影響圖D鹽酸濃度對(duì)鍶轉(zhuǎn)化率的影響將濃度等條件固定在正交實(shí)驗(yàn)確定的最佳實(shí)驗(yàn)條件上進(jìn)行反應(yīng)，然后測(cè)定濾液中的鍶含量，計(jì)算鍶轉(zhuǎn)化率。結(jié)果如圖D所示，從圖中可以看出，鍶的轉(zhuǎn)化率隨著鹽酸濃度的增加而增加，當(dāng)鹽酸濃度為3.4mol

34、時(shí)，鍶的轉(zhuǎn)化率基本不變/L。由于鍶渣中還含有大量的鈣，鈣的化合物會(huì)與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣，所以鹽酸濃度較小時(shí)，鍶的轉(zhuǎn)化不完全，導(dǎo)致鍶轉(zhuǎn)化率低。鹽酸濃度過(guò)多時(shí)，浸漬液中會(huì)殘留大量鹽酸，不僅浪費(fèi)原料，而且增加了氯化鍶溶液純化時(shí)所消耗的純化劑量。因此，本實(shí)驗(yàn)選用的鹽酸濃度為2.6mol/L。2.2.4綜上所述本文以鹽酸為浸出劑從鍶渣中回收氯化鍶，對(duì)其工藝條件進(jìn)行了研究。得出以下結(jié)論：鍶渣轉(zhuǎn)化為氯化鍶的最佳工藝條件為鍶渣粒徑0.075mm、反應(yīng)時(shí)間40min、液固比7:1、鹽酸濃度2.6。摩爾/升。在此條件下，鍶的回收率為96.01%。2.3 鍶鐵氧體的制備與表征2.3.1碳酸鍶的制備將2.2中制備的氯

35、化鍶溶液與過(guò)量的Na 2 CO 3溶液反應(yīng)，過(guò)濾并干燥，得到干燥的碳酸鍶。2.3.2鍶鐵氧體的制備= 1 * GB21)稱取2.0000g固體碳酸鍶于250ml燒杯中，按n(Fe)/n(Sr)=12:1.13加入分析純九水硝酸鐵，溶于80ml蒸餾水中，磁力攪拌器攪拌至完全溶解，按檸檬酸與金屬離子的物料比為1：1加入檸檬酸，攪拌均勻，然后用氨水將pH值調(diào)至7。繼續(xù)加熱攪拌時(shí)，溶劑蒸發(fā)，直至溶液變成凝膠，然后將凝膠轉(zhuǎn)移到坩堝中和90左右烘箱中，干燥成蜂窩狀多孔干凝膠，最后放入馬弗爐中用于煅燒的爐子。煅燒分為四個(gè)過(guò)程： = 1 * GB31.升溫速率8為/min 400； = 2 * GB32、低溫

36、恒溫4004h； = 3 * GB33.升溫速率10為/min 850； = 4 * GB34.850鍶鐵氧體樣品編號(hào)= 2 * GB22 ）按照1號(hào)樣品的制備方法，在即將形成凝膠時(shí)加入KMnO 4 。凝膠形成后，取出磁鐵，在磁力攪拌器上繼續(xù)加熱，直至其自燃。取出樣品使其在空氣中自蔓延，將得到的前驅(qū)體樣品按照樣品A的煅燒方法進(jìn)行煅燒，得到樣品2。= 3 * GB2(3)按照1號(hào)樣品的制備方法，在形成干凝膠時(shí)，按照干凝膠和鹽的質(zhì)量比為1:3加入氯化鉀，得到3號(hào)樣品。= 4 * GB2(4)按照1號(hào)樣品的制備方法，在加入檸檬酸的同時(shí)，將稱重的EDTA以EDTA和檸檬酸1:8的比例加入，制成4號(hào)樣品

37、。= 5 * GB2按照 1 號(hào)樣品的制備方法，用氨水將 pH 值調(diào)至 7 后，加入少量甘油，然后煅燒，即可得到 5 號(hào)樣品。= 6 * GB26 ）按照1號(hào)樣品的制備方法，用草酸代替檸檬酸，制備6號(hào)樣品。= 7 * GB2按照1號(hào)樣品的制備方法，在加入檸檬酸的同時(shí)，按草酸與檸檬酸1：8的比例加入稱量的草酸，制成7號(hào)樣品。= 8 * GB2(8)按照1號(hào)樣品的制備方法，用酒石酸代替檸檬酸，制備8號(hào)樣品。= 9 * GB2按照 1 號(hào)樣品的制備方法，在加入檸檬酸的同時(shí)，按酒石酸與檸檬酸 1:8 的比例加入稱量的酒石酸，制成 9 號(hào)樣品。2.3.3鍶鐵氧體的表征第一的，2.4 乙酸正丁酯的制備2.

38、4.1鐵酸鍶負(fù)載硫酸將2.3過(guò)程中得到的樣品用蒸餾水洗滌、過(guò)濾、干燥數(shù)次，得到較純的鐵酸鍶，并按原序列號(hào)標(biāo)注3g。加入 30 ml 稀釋的 1 mol/L 硫酸溶液，不要放磁鐵，在磁力攪拌器上加熱攪拌 4 h，過(guò)濾，收集固體。將固體轉(zhuǎn)移到坩堝中，然后放入烘箱中干燥5小時(shí)，然后放入馬弗爐80500中煅燒2.4.2乙酸正丁酯= 1 * GB21)實(shí)驗(yàn)原理本文以酯化率作為考察催化劑性能的指標(biāo)。濾液總體積為V 0 ，取反應(yīng)液1.0 mL于錐形瓶中，加入酚酞試劑2滴，用0.10 mol/L氫氧化鈉溶液滴定至剛好變成粉紅色，記錄鈉含量氫氧化物消耗。體積為V 1 ，將分水器中的水轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，加入2滴酚酞

39、試劑，用0.10mol/L氫氧化鈉溶液滴定至剛好變成粉紅色，記錄消耗的氫氧化鈉體積V 2用于通過(guò)測(cè)量酸值來(lái)計(jì)算酯化率。用0.10mol/L氫氧化鈉溶液滴定測(cè)定反應(yīng)前后體系的酸值14 ，酯化率計(jì)算如下：式中，反應(yīng)前的(乙酸)為反應(yīng)前的乙酸量，反應(yīng)前的(乙酸)為反應(yīng)后的乙酸量。 = 2 * GB2 2 ）實(shí)驗(yàn)設(shè)備及操作= 1 * alphabetic一個(gè) 。濃硫酸催化合成乙酸正丁酯一個(gè)干燥的500mL三口燒瓶，然后加入4滴濃硫酸，充分混勻，按圖H安裝分水器（分水器中加入蒸餾水至低于支管液位0.2cm）、攪拌器和回流冷凝器，然后放在電熱夾套上加熱回流水并開(kāi)始計(jì)時(shí)110。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，蒸餾水不斷地加

40、入到下層水中，水位不斷上升。當(dāng)上升的水很容易被砸碎濺回反應(yīng)瓶時(shí)，一小部分水從分水器底部釋放到量筒中，恢復(fù)原來(lái)的水位。 4小時(shí)后終止反應(yīng)，將反應(yīng)液冷卻至室溫，測(cè)定酸值，計(jì)算酯化率。 將反應(yīng)液和分水器中的酯層倒入分液漏斗中，用10mL飽和碳酸鈉溶液洗滌，測(cè)試是否呈酸性。如果它仍然是酸性的，重復(fù)這個(gè)操作，直到酯層不再是酸性的。 .酯層用等體積的飽和氯化鈉溶液洗去多余的堿，再用等體積的飽和氯化鈣溶液洗去未反應(yīng)的醇。將酯層倒入小錐形瓶中，加入少量無(wú)水硫酸鎂干燥，將干燥后的酯過(guò)濾到干燥的50mL蒸餾瓶中，加入沸石，按圖1安裝蒸餾裝置，并加熱蒸餾。收集124- 126（乙酸正丁酯）和124- 80.71-冷

41、凝器 2-水分離器 3-電加熱夾套 4-機(jī)械攪拌器 5-溫度計(jì) 6-三頸瓶圖H乙酸正丁酯合成裝置圖1 乙酸正丁酯蒸餾裝置= 2 * alphabetic乙。固體超強(qiáng)酸催化合成乙酸正丁酯一個(gè)干燥的500mL三口燒瓶，加入0.1mol正丁醇、0.1mol冰醋酸和6.00ml環(huán)己烷加水劑，然后加入1.0g固體超強(qiáng)酸，混勻，裝好水分離器、攪拌器和回流冷凝管，然后放入在電熱套上上下加熱至回流和分水。反應(yīng)4小時(shí)后，停止加熱。冷卻后110，用磁鐵吸附在燒瓶底部。除去水層（除去極易溶于水的冰醋酸） 。將分液漏斗頂部的有機(jī)層倒入錐形瓶中，用10mL飽和碳酸鈉溶液洗滌，測(cè)試是否呈酸性。如果它仍然是酸性的，重復(fù)這個(gè)

42、操作，直到酯層不再是酸性的。酯層用等體積的飽和氯化鈉溶液洗去多余的堿，再用等體積的飽和氯化鈣溶液洗去未反應(yīng)的醇。將酯層倒入小錐形瓶中，加入少量無(wú)水硫酸鎂干燥，將干燥后的酯過(guò)濾到干燥的50mL蒸餾瓶中，加入沸石，按圖1安裝蒸餾裝置，加熱蒸餾。收集124- 126（乙酸正丁酯）和124- = 3 * GB2 (3)結(jié)果與討論以濃硫酸為催化劑，酯化率為79.02%，以固體超強(qiáng)酸為催化劑，酯化率為86.79%。液體濃硫酸作為催化劑存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，使用不安全，反應(yīng)溫度難以控制，易發(fā)生碳化、磺化、異構(gòu)化等副反應(yīng)，廢液污染環(huán)境等缺點(diǎn)。而以固體超強(qiáng)酸為催化劑制備乙酸正丁酯具有反應(yīng)穩(wěn)定、操作方便、催化效率高等優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)新時(shí)代綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，具有良好的應(yīng)用和發(fā)展前景。2.4.3乙酸正丁酯合成反應(yīng)條件對(duì)酯化率的影響= 1 * ROMAN一、催化劑用量對(duì)酯化率的影響硫酸浸漬濃度1.00 mol/L，煅燒溫度0.10 mol，冰醋酸和正丁醇用量0.10 mol，500反應(yīng)溫度110 6.00 mL，反應(yīng)時(shí)間4 h。情況下，改變催化劑用量，考察其對(duì)酯化率的影響，結(jié)果見(jiàn)表1，繪制曲線如圖1表1 催化劑用量對(duì)酯化率