三維連續(xù)大孔鈦鋯系催化材料的制備及性能研究【文獻(xiàn)綜述】

1、文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述應(yīng)用化學(xué)應(yīng)用化學(xué)三維連續(xù)大孔鈦鋯系催化材料的制備及性能研究摘要：摘要：本文就三維連續(xù)大孔鈦鋯系固體酸催化劑的制備和表征進(jìn)行了研究，通過硬模板浸漬法制備催化劑載體，由紅外光譜儀、透射電鏡儀等進(jìn)行表征和測量，并將其用于酯化反應(yīng)，與液體濃硫酸作為催化劑進(jìn)行反應(yīng)作比較。本研究不但對三維連續(xù)大孔材料應(yīng)用的推廣具有一定意義，也為復(fù)合氧化物固體酸催化劑的制備和表征提供了研究方法和一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：鈦鋯系材料；催化劑；制備

2、；性能。1.三維有序大孔材料的發(fā)展和應(yīng)用三維有序大孔材料的發(fā)展和應(yīng)用1.1三維有序大孔材料的簡述及其發(fā)展三維有序大孔材料的簡述及其發(fā)展多孔材料在化學(xué)化工過程中廣泛使用，尤其是有序孔材料，如分子篩，在石油煉制、石油化工、精細(xì)化工等工業(yè)領(lǐng)域是不可或缺的吸附劑、催化劑或分離劑。有序孔材料的共同特征是具有規(guī)則而均勻的孔道結(jié)構(gòu)，其中包括孔道與窗口的尺寸和形狀、孔道的維數(shù)、孔道的走向、孔壁的組成與性質(zhì)；而孔道的大小尺寸是多孔結(jié)構(gòu)中最重要的特征。新型

3、結(jié)構(gòu)性能的分予篩合成長期以來受到廣泛重視，開發(fā)高硅、大于十二元環(huán)的多維孔道分子篩一直是研究的熱點(diǎn)。3DOM材料又稱為反蛋白石結(jié)構(gòu)材料，是一類孔徑大丁50nm的新型大孔材料。l997年，Vevel等首次用膠晶模板法制備了3DOMSiO2，為3DOM制備提供了經(jīng)濟(jì)、簡便而有效的方法，存物理、化學(xué)學(xué)術(shù)界引起了泛關(guān)注。與晶體結(jié)構(gòu)的分子篩需要經(jīng)過骨架原了同晶取代或離子交換才能引入高活性金屬離不同，3DOM材料孔壁骨架由納米粒子構(gòu)成，既可以由單組分

4、金屬、金屬氧化物組成，義可以由多組分組成的晶體或閻溶體、無機(jī)有機(jī)雜化物、高聚物、硫?qū)倩衔锝M成，具有良好的兼容性，易f構(gòu)建出既具有特定組成又有周期有序大孔結(jié)構(gòu)兩種特性的新型功能材料；而日J(rèn)孔徑大又分布均勻，孔道排列整齊有序。與其它多孔材料相比，其獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)有利于物質(zhì)從各個(gè)方向進(jìn)入孔內(nèi)，降低物質(zhì)擴(kuò)散阻力，為物質(zhì)的擴(kuò)散提供最佳流速及更高的效率。在作為載體、催化劑、分離材料利電極材料等眾多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。此外，材料的周期空間點(diǎn)陣大

5、孔結(jié)構(gòu)對光具有強(qiáng)的衍射特性，是一種優(yōu)化的光子品體，在光學(xué)、信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。岡此，近年來新型的3DOM材料制備及其相關(guān)應(yīng)用研究正方興未艾[1]。反應(yīng)具有良好的催化活性，且活性明顯高于純PWl2材料[2]。2.S042MxOy型固體超強(qiáng)酸固體酸催化劑型固體超強(qiáng)酸固體酸催化劑2.1S042MxOy型固體超強(qiáng)酸固體酸催化劑的概況型固體超強(qiáng)酸固體酸催化劑的概況近年來，S042MxOy型固體超強(qiáng)酸由于其制備簡單、活性高、無污染、不腐蝕

6、設(shè)備、易與產(chǎn)物分離、易再生等優(yōu)點(diǎn)備受矚目。隨著研究的深入，如何改進(jìn)制備方法，進(jìn)一步提高它的催化活性與穩(wěn)定性，成為人們研究的熱點(diǎn)[3]。目前S042MxOy型固體超強(qiáng)酸制備過程如下:(l)合成非晶相金屬氧化物凝膠作為前驅(qū)體(2)將前驅(qū)體用H2SO4或(NH4)2SO4溶液浸漬處理，使其變?yōu)榱蛩猁}或類硫酸鹽(3)高溫焙燒即得S042MxOy型固體超強(qiáng)酸.2.2納米固體超強(qiáng)酸納米固體超強(qiáng)酸S042TiO2ZrO2SiO2前人以上述制得的納米氧

7、化物為基體，經(jīng)硫酸溶液浸漬后制得納米固體超強(qiáng)酸S042TiO2ZrO2SiO2，并對其進(jìn)行了紅外、比表面及酸強(qiáng)度表征分析[4]。(l)納米固體超強(qiáng)酸S042ZrO2SiO2制備將制得的樣品TiO2ZrO2SiO2研磨后用0.5molL的硫酸浸泡0.5h，過濾，110oC干燥12h，在500℃下焙燒2h，即得納米固體超強(qiáng)酸S042TiO2ZrO2SiO2。(2)納米固體超強(qiáng)酸S042TiO2ZrO2SiO2表征FTIR測定:Nicolct

8、公司NEXUS470型傅立葉變換紅外光譜；比表面測定:SSA4200比表面分析儀；酸強(qiáng)度測定:Hammett指示劑法：以氯化亞礬為溶劑，以對硝基甲苯(Ho=11.35)、對硝基氯苯(Ho=12，70)、2，4二硝基甲苯(Ho=13.75)、2，4二硝基氟苯(Ho=14.52)、l，3，5三硝基苯(Ho=16.04)為指示劑，濃度均為10%取潔凈玻璃管放入待測樣品，在酒精噴燈下加熱拉細(xì)并將一端熔融封堵，在樣品活化溫度(150300℃)下，

9、加熱1小時(shí)左右，取出趁熱在酒精噴燈上將開口端封堵，放置冷卻待用配好指示劑液，將上述玻璃管打開，用潔凈干燥注射器吸取少許指示劑液迅速注入，觀察催化劑顏色的變化[5][6]。3.TiO2ZrO2復(fù)合氧化物的催化作用復(fù)合氧化物的催化作用3.1有機(jī)污染物的消除有機(jī)污染物的消除氟氯烴(CFCs)會破壞臭氧層氯代烴對人體有害(通常會致癌)而且一些氣相的氯代烴也會造成臭氧層的破壞故必須予以消除。在CFCs及氯代烴的所有消除方法中認(rèn)為催化消除法最切合實(shí)