納米孔性復合材料的制備及催化性質.pdf

1、論文歸納了介孔材料的制備方法、合成機理及合成影響因素，并總結了近年來介孔復合材料在催化反應中的應用研究，基于此采用不同方法制備含金屬組分的納米孔性復合材料，利用XRD、SEM/TEM、FT-IR、UV-Vis DRS和N2吸附一脫附表征了材料性質，考察了其在氧化反應和酯化反應中的催化性能。論文得出以下結果： 結合溶膠一凝膠法和水熱晶化法制備了SBA-15和MCM-41結構SiO<,2>，以此為載體制備了負載釩、鈦和鋯的介孔復合材

2、料，研究了其催化環(huán)己烯環(huán)氧化的性能，發(fā)現單獨負載釩、鈦和鋯組分的復合材料均有較高的催化氧化活性，而釩一鋯與釩一鈦雙組分負載復合材料有利于提高催化氧化活性和改善環(huán)氧環(huán)己烷選擇性，其中V<,2>O<,5>/ZrO<,2>/SBA-15具有最佳催化氧化性能，這得益于鋯比鈦組分更利于釩的高度分散。 利用超聲化學法結合水熱晶化法制備了純二氧化硅及其摻雜釩、鈦的介孔材料，發(fā)現它們具有介孔結構，其中未經水熱晶化的純硅材料含有MCM-41和HM

3、S兩種介孔結構。以不同釩源制備的摻雜釩樣品均具有催化氧化活性，活性接近和高于相同釩含量的浸漬法制備的V<,2>O<,5>/MCM-41，說明釩在前者具有更高的分散度。而同時摻雜釩、鈦的介孔材料具有較高的環(huán)己烯轉化率和最高環(huán)氧環(huán)己烷選擇性，表明釩、鈦組分在反應中同時存在競爭和協(xié)同作用。 利用超聲化學法制備了摻雜鋁、鈦的二氧化硅介孔材料，并用于乙酸與正丙醇、異丙醇和叔丁醇的酯化反應中。研究發(fā)現，摻雜量低的材料具有較好的介孔結構，摻雜

4、量過高則顯著降低了介孔材料的結構有序性，摻雜材料表面同時含有Bronsted酸和Lewis酸中心。鋁、鈦高摻雜量的二氧化硅介孔材料用稀硫酸浸漬干燥焙燒后，顯示出優(yōu)異的酯化反應活性。酸強度和孔道結構的有序性在上述酯化反應中起更重要的影響，而總酸量不是主要影響因素。 以TEOS為硅源制備出大小均勻、形貌規(guī)則的納米二氧化硅微球，其大小約為130nm。以此納米微球及SBA-15為載體，用超聲化學法制備了負載單質銀的納米結構復合材料，并初