介孔MoO-,3-(WO-,3-)-ZrO-,2-固體酸的合成及結構與酸性表征.pdf

1、該論文首先就固體酸催化劑的國內外研究狀況進行了概述,明確了目前用于烷基化反應的固體酸催化劑所存在的問題與缺陷,考慮到烷基化反應的特點提出了可能的解決方案.然后,基于多孔材料用于催化劑載體所具有的優(yōu)異性能,對近年來非硅體系介孔金屬氧化物的制備方法、路線、機理等作了論述,提出了制備新型復合介孔固體強酸的可能性.該文選取氧化鋯為載體利用聚合模板法制備了活性組分MoO<,3>、WO<,3>負載的介孔固體強酸催化劑,并通過XRD,BET,TEM,

2、IR及NH<,3>-TPD、NMR等技術對其結構及酸性進行了表征,結果發(fā)現(xiàn):1.以非離子型表面活性劑為模板劑的共沉淀法合成的負載型介孔MoO<,3>/ZrO<,2>,XRD發(fā)現(xiàn)MoO<,3>具有促進ZrO<,2>孔壁晶化的作用并能延遲ZrO<,2>從介穩(wěn)的四方相向穩(wěn)定的單斜相轉變,在800℃焙燒后仍以四方相為主;低溫N2物理吸脫附曲線為Ⅳ類,滯后環(huán)為E型,表明有介孔存在,BJH(Barrett-Joyner-Halenda)法分析發(fā)現(xiàn)M

3、oO<,3>/ZrO<,2>的平均孔徑為3~4 nm;TEM結果表明樣品中存在大量的蠕蟲狀(worm-like)無序介孔.2.初步提出了MoO<,3>/ZrO<,2>的介孔形成機理,不同于傳統(tǒng)的M41S的合成,該實驗條件下,介孔MoO<,3>/ZrO<,2>是有聚乙烯醇與無機源通過氫鍵導向作用形成的,由于其作用力較靜電力較弱,從而更趨向于無序性.3.FI-IR研究發(fā)現(xiàn)有Mo-O-Zr鍵存在可能為新的強酸中心,通過NH<,3>-TPD發(fā)現(xiàn)

4、催化劑中存在較多酸位及較大的酸強度,適當提高Mo的負載量,能進一步增加催化劑的酸量.4.通過高分辨NMR技術,對介孔MoO<,3>/ZrO<,2>的酸性進行了細致的表征,<'1>H MAS NMR及吸附氘代吡啶后的<'1>H MAS NMR表明試驗表明,在樣品表面存在多種酸位,這與NH<,3>-TPD的結果相符;<'31>p CP/MAS NMR結果證實所合成樣品表面存在較強的B酸位,但無L酸;而<'13>C CP/MAS NMR試驗結

5、果表明,該固體酸的酸強度較大,其化學位移為226ppm,強于HZSM-5分子篩的酸強度.5.同時,通過NMR,比較了利用與MoO<,3>/ZrO<,2>相同的方法制備的介孔WO<,3>/ZrO<,2>的酸性,結果表明有類似于MoO<,3>/ZrO<,2>的酸性.該文的研究結果是新型固體酸催化劑制備一種新的嘗試,推廣了非硅介孔材料的應用范圍,實現(xiàn)了綠色化學與環(huán)境友好化的發(fā)展目標,對今后烷基化固體酸催化劑的開發(fā)與實際應用具有一定積極的現(xiàn)實意