含雜原子介孔材料的合成及其催化性能研究.pdf

1、自從1992年Mobil公司首次合成M41S系列介孔分子篩以來，引起了研究者的廣泛關(guān)注。由于純硅M41S的離子交換能力小、酸含量低及強度低、水熱穩(wěn)定性差及催化活性低，限制了它們在催化領(lǐng)域的應(yīng)用，因此合成高質(zhì)量、高穩(wěn)定、強酸性的M41S系列介孔分子篩，對介孔分子篩在催化領(lǐng)域的應(yīng)用，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　 本文采用微波法和水熱法合成出了不同Si/Zr摩爾比的Zr-MCM-41介孔分子篩，并詳細(xì)考察了兩種方法所合成樣品的熱穩(wěn)

2、定性和水熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明，兩種方法所合成的樣品結(jié)構(gòu)性能相似，相比于水熱法，微波法合成大大縮短了其晶化時間；兩種方法所合成樣品都具有很高的穩(wěn)定性，樣品經(jīng)100℃水熱處理6d或750℃焙燒4h后，仍然具有有序的介孔結(jié)構(gòu)。
　　 通過直接將氟化鈉加入起始凝膠內(nèi)，水熱法合成出含Zr-MCM-48介孔分子篩。并考察了加入不同F(xiàn)的量，不同溫度，不同時間，不同Si/Zr摩爾比對合成樣品結(jié)構(gòu)性能的影響。熱和水熱穩(wěn)定性表明所合成的Zr-MCM-

3、48介孔分子篩經(jīng)800℃焙燒4h或100℃水熱處理24h后，立方介孔結(jié)構(gòu)仍被保持。F-的加入有效縮短了其晶化時間并增強了其水熱穩(wěn)定性。
　　 采用合成含Zr-MCM-48的方法，合成出了不同Si/Co和Si/Al摩爾比的Co-MCM-48和AI-MCM-48介孔分子篩，并研究了Co-MCM-48的熱穩(wěn)定和水熱穩(wěn)定性。所合成的樣品具有MCM-48典型的三維立方結(jié)構(gòu)。在經(jīng)過800℃焙燒4h或100℃水熱處理12h后，樣品介孔有序性變

4、差，但仍然保持MCM-48的立方介孔結(jié)構(gòu)。
　　 通過NH4N03和H2S04溶液修飾M-MCM-48(M=Zr,AI)后得到H-M-MCM-48和S042-/M-MCM-48強酸性介孔分子篩。實驗結(jié)果表明，經(jīng)過NH4N03和H2S04溶液修飾，并未使樣品的結(jié)構(gòu)造成完全破壞；修飾后的樣品仍具有MCM-48的三維立方結(jié)構(gòu)；修飾后的樣品比未經(jīng)修飾的樣品具有更多強酸中心。
　　 以H-M-MCM-48和S042-/M-MCM-

5、48強酸性介孔分子篩做催化劑對苯酚與叔丁醇烷基化反應(yīng)催化性能進行了研究，考察了催化劑的種類，反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間對反應(yīng)結(jié)果的影響。實驗結(jié)果表明，H-Al-MCM-48的催化活性要高于其它催化劑；H-Al-MCM-48和S042-/Zr-MCM-48在反應(yīng)8h后，仍然保持著較高的催化活性，體現(xiàn)了較高的穩(wěn)定性；在相同反應(yīng)條件下，H-A1-MCM-48和S042-/Zr-MCM-48展示了較H-Zr-MCM-48和S042-/Al-MCM-48