介孔復(fù)合金屬氧化物的合成及酸催化應(yīng)用.pdf

1、石油煉制過(guò)程涉及烯烴水合和聚合、芳烴烷基化、烴類裂解、重整、異構(gòu)化等酸催化反應(yīng)過(guò)程，可以說(shuō)酸催化劑是工業(yè)的重要基礎(chǔ)。自20世紀(jì)40年代以來(lái)，人們就在不斷地尋找強(qiáng)酸性、低成本和環(huán)境友好的固體酸催化劑。
　　工業(yè)上常用的固體酸催化劑是強(qiáng)酸性的HZSM-5分子篩、beta分子篩及Y型分子篩，但是小的孔徑限制了他們?cè)诖蠓肿哟呋磻?yīng)中的應(yīng)用。介孔材料的問(wèn)世為大分子催化反應(yīng)開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。介孔兩相復(fù)合金屬氧化物材料大量應(yīng)用于酸催化領(lǐng)域。

2、>　　在本論文中主要介紹硅鋁、鈦硅、鋯鎢等復(fù)合金屬氧化物材料的合成、酸性調(diào)節(jié)及其在傅克烷基化反應(yīng)中的應(yīng)用。
　　第三章中，我們使用溶膠-凝膠法在非離子表面活性劑為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑的條件下合成了高度有序二維六方結(jié)構(gòu)的介孔硅鋁酸鹽材料，提高材料在大分子催化反應(yīng)中的酸催化活性。合成過(guò)程中，表面活性劑的用量、硅鋁比會(huì)影響材料結(jié)構(gòu)的有序性，而醋酸用量對(duì)材料結(jié)構(gòu)有序性影響很小。硅鋁比會(huì)影響材料在苯甲醇和苯甲醚烷基化反應(yīng)的酸催化活性，當(dāng)Si/Al=1

3、0時(shí)材料的酸催化活性最高，而同樣條件下，HZSM-5分子篩則不具備催化活性。
　　介孔硅鋁材料的熱穩(wěn)定性、耐酸堿性較差。第四章中，我們合成了具有中強(qiáng)Br(o)nsted酸位點(diǎn)的有序氧化鈦-氧化硅復(fù)合金屬氧化物。鈦硅摩爾比對(duì)材料的酸性影響很大，只有當(dāng)存在六配位鈦原子時(shí)，材料才具有酸催化活性。在此基礎(chǔ)上，我們首次通過(guò)高溫加氫反應(yīng)將材料中的Ti4+還原為T(mén)i3+，增加材料的Br(o)nsted酸含量，提高了其酸催化活性。此外，我們使用有

4、機(jī)硅烷——苯基三甲氧基硅烷(PTMS)為硅前驅(qū)體，對(duì)氧化鈦-氧化硅材料進(jìn)行改性，改性后的材料酸催化活性得到一定提高。
　　第五章中，我們使用溶膠-凝膠法合成了一系列強(qiáng)酸性介孔氧化鋯-氧化鎢酸性材料。亞納米WOx團(tuán)簇具有很強(qiáng)的B酸酸性，是烷基化反應(yīng)的活性位點(diǎn)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)W的含量、焙燒溫度來(lái)調(diào)控WOx團(tuán)簇的形成，對(duì)于形成WOx團(tuán)簇而言，存在一個(gè)最低的W濃度和焙燒溫度。更重要的是，這種亞納米WOx團(tuán)簇活性位點(diǎn)，可以在800℃溫度下保持