题目：高岭土载体在天然气转化和有机物降解中的应用

近年来随着工业的发展，能源问题和环境问题引起人们的极大关注。
石油能源的大量消耗和价格的迅速上涨严重影响了人们的生产和生活。同时，天然气资源的储量相对丰富，但天然气直接代替石油作为燃料仍然存在很多问题。如何把天然气转化为石油成为许多研究者关注的热点。天然气的主要成分是甲烷。目前的研究主要是在较高温度和压力下进行，而且是先把甲烷转变为甲醇，烯烃等，进而合成长链烃的间接合成方法。
高岭土是一种储量丰富的自然资源。本论文主要制备了改性高岭土固体酸催化剂。对各种催化剂进行了环境扫描电镜及能谱，X射线衍射，傅立叶红外光谱表征。本论文在常温下，把固体酸催化剂应用到天然气转化成直链烃的过程中。 改性高岭土固体酸催化剂具有活性较高，易于分离，成本较低等优点，具有良好的实际应用前景。
同时，水污染问题也引起了社会各界的广泛关注。 本文把高岭土直接用于造纸废水的处理中。
本论文主要包括三个部分：
论文第一部分概述了高岭土这种自然资源的特点、改性方法等和固体酸催化剂的的特点、制备、应用等。
论文的第二部分在常温常压下，使用改性高岭土固体酸催化剂催化天然气转变成长链烃。制备了Kaolin/SO42- 、Fe-Kaolin/SO42- 、V-Kaolin/SO42- 、Fe-V-Kaolin/SO42-四种催化剂。通过Ｘ射线衍射，环境扫描电镜，红外光谱的分析方法对催化剂进行了表征。研究了不同催化剂在催化天然气中的应用，得出了改性高岭土在室温条件下可将天然气催化转化成长链烷烃的结论。反应进行2 h后，以Kaolin/SO42-为催化剂的反应得到C16~C24长链烷烃；以Fe-Kaolin/SO42- 为催化剂的反应得到C15~C22长链烃和少量的苯类化合物-甲苯；以V-Kaolin/SO42- 为催化剂的反应得到C15~C24长链烃和少量的含氧化合物-邻苯二甲酸二丁酯； Fe-V-Kaolin/SO42- 得到C22~C24长链烷烃和少量的有机酸-十六烷酸。
论文第三部分高岭土直接用于造纸废水的处理过程中。研究了在室温和标准压力下，以高岭土为载体，用催化臭氧化法对造纸废水进行处理，同时考察了体系起始pH值，用于产生原位催化剂的高锰酸钾用量以及电解对处理过程的影响。对机理进行了初步的探讨。实验结果表明，在pH=6时, 臭氧，高锰酸钾以及载体高岭土的共同作用下造纸废水的化学需氧量（COD）降低了约80%。此法操作简单，反应条件温和，效果较好，具有一定的应用前景。