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多级孔材料是在微孔、介孔和大孔材料基础上提出来的一类新型孔结构材料,同时由于磁性复合材料赋予材料更大的应用前景,因此多孔磁性复合材料近几年来被广泛应用于催化、吸附、能源、环境等方面。本论文主要介绍了两种制备多孔磁性复合材料的方法及其在催化方面的性能研究,一是利用溶胶凝胶法制备的多孔SiO2材料与磁性组分复合;二是利用静电纺丝技术制备的多孔ZrO2纤维与磁性组分的复合。基于制备工艺以及后续功能基团修饰的不同,赋予材料不同的应用功能。主要研究内容如下:(1)以多孔结构SiO2(HPS)材料为载体,利用无毒、廉价的焦性没食子酸(PG)对SiO2骨架表面进行表面修饰,再利用浸渍法负载金属Pd、ZrO2、Al2O3等来制备催化剂材料。由于PG的还原性及粘性,可以将Pd2+离子部分还原为Pd0,进而极大提高了其粒径的分散程度。同时,可以将Fe3+部分还原为Fe2+,又赋予材料一定的磁学性能。将制备的催化剂分别用于催化Suzuk-Miyaura coupling、Friedel-Crafts alkylation以及Knoevenagel condensation反应,与传统的浸渍法制备的催化剂相比,其Turn Over Frequency(TOF)值提高2-4倍。同时,我们利用层层包覆的方法,在同一载体上同时负载两种不同的催化剂用于催化级联反应,催化效果非常明显。特别的是,多孔结构载体可以进行磁性组分FeOx的负载,最终制备出具有一定磁性的,可循环利用的多功能催化剂。在催化对硝基苯酚还原的实验中,循环次数达10次后,催化转化率依然可达99%。(2)利用静电纺丝技术制备中空多孔磁性氧化锆纤维,并且将其作为固体酸催化剂催化D-果糖转化为5-HMF反应。首先,我们利用同轴技术制备中空氧化锆纤维,然后我们对纺液性质进行调控,引入磁性Fe3O4纳米粒子。最终可将磁性Fe3O4纳米粒子修饰在中空纤维内壁。多孔磁性复合纤维的比表面积为34.7 m2 g-1,孔体积为0.18 cm3 g-1以及孔径为3.9 nm和19 nm的二级孔径分布。经过硫酸处理,得到较为理想的多孔磁性复合固体酸催化剂,可用于催化D-果糖水解生成5-HMF的生物质转化,表现出较高的催化活性。经过催化循环6次后,5-HMF产率依然可达97%以上,同时保持了完整的纤维结构。更重要的是,制备的多孔磁性复合材料作为固体酸催化剂,表现出了良好的磁学分离特性,对于催化剂的回收和再利用具有重要的实际应用意义。