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本论文的研究以SiO2为基体原料结合3D打印技术制备获得了结构可控的多孔载体,探究了3D打印墨水成分、打印参数、后处理工艺对结构成型的影响。在此过程中开发了一种分级挥发墨水,实验显示该打印墨水具有良好的成型性。为了使载体具有合适的强度,对载体行了梯度热处理。SEM表明SiO2基体在热处理后发生了局部熔结;XRD表明基体SiO2的晶体类型发生了从无定形向方石英相的转变;FT-IR表明SiO2基体表面的羟基发生了锐减;此外结构的强度随着空洞的增大而减小。在优化的墨水成分及打印参数条件下,制备了直径和高度为14 mm×10 mm,孔径为900μm的多孔坯体并处理得到相应的载体。随后将打印好的多孔圆柱体作为催化载体,制备了硅基多孔固体碱催化剂。最开始,对载体接枝了不同的碱性分子并对它们进行了初筛比较,在选择最优碱性分子二乙烯三胺后,制备了目标固体碱催化剂,通过SEM观察了它的微观形貌,除了宏观可见的孔道之外,材料的表面粗糙,这有利于催化活性位点的广泛分布。通过FTIR验证材料在3300,2920,2870,1450,1388 cm-1处均出现接枝分子的峰位。TGA显示分子在热解过程中的重量损失比为5:2,与热解片段相对应。最后以苯甲醛与丙二腈为模板反应,探讨了各溶剂对催化剂催化效率的影响,结果表明该催化剂在95%乙醇溶液中具有最佳的催化效果。探讨了催化剂对一系列醛的催化情况,结果表明该催化剂对一系列醛都有高的催化活性,在30 min内产品的产率可达到90%以上。此外,该催化剂可重复使用至少10次,仍保持高的催化活性。最后,测定了产物的FTIR、1H NMR以及熔点,确认该催化剂催化得到的产物确为目标产物。接着在碱催化剂的基础上引入了磺酸基,获得了功能性固体酸催化剂。通过SEM观察了它的微观形貌,在酸官能化前后,材料的颜色由白色转变为淡黄色,催化1-辛醇后催化剂表面呈黑色。通过FTIR验证磺酸基团成功接枝,并通过热TGA分析材料热解以表明催化剂被修饰。最后以对甲氧基苯甲醇和2,3-二氢-2H-吡喃为模型反应,探讨了各溶剂对催化效率影响。结果表明该催化剂在二氯甲烷作为溶剂时具有最好的催化效果,此外该催化剂对一系列醛的催化效果都能在30 min内达到89%以上。产物经FTIR、1H NMR进行了验证,并且对催化剂的循环使用能力行了评价,催化剂能高效催化至少12次。总之,我们成功地通过3D打印技术成功制备了结构可控的硅基多孔固体酸/碱催化剂,催化剂显示了催化效率高、能重复使用等特点,并且形状结构的可设计性使得该类催化剂能更灵活根据环境来制备。