Cu-Ni/SBA-15复合材料的制备及其性能探究文献综述
2020-06-25 08:06
文 献 综 述 随着化工生产技术的不断发展,催化材料在催化反应中的作用越来越受到关注,而催化材料的研究也由微孔分子筛转移到了介孔分子筛和大孔材料。
介孔分子筛由于具有较大的比表面积、孔体积,均一的且连续可调的孔径,有序或无序的孔道结构,可控的形貌(如膜片、球及纤维),表面基团可官能化等一系列优点,在大分子吸附和分离、化学传感器、化工催化、生物医学、环境保护以及纳米材料的合成等领域展现出较好的应用前景。
介孔分子筛SBA-15具有孔径大、孔壁厚等优点,同时在一定程度上弥补了常规介孔分子筛热稳定性和水热稳定性差的缺陷,有望在催化、生物分离、分子组装、色谱载体等方面得到应用,因而被Zhao等[1]在1998年首次制备出以来,引起了人们极大的兴趣, 成为近年来的研究热点之一。
但是由于它是纯氧化硅材料,缺乏必要的性能活性中心,需要对其进行修饰改性。
而SBA-15表面含有的孤立硅羟基和孪式的硅羟基具有高的化学反应活性,其表面含有的氢键的硅羟基虽然没有化学活性,但受热可以转变成自由硅羟基。
具有化学活性的硅羟基是介孔材料表面化学改性的基础,通过表面硅羟基与活性组分相互作用,把活性位引入孔道或骨架,从而实现对其的改性。
从原子水平上来看,SBA-15的骨架主要由无定形的SiO2组成,因此不能直接当作催化剂应用于催化反应;从分子水平上看,SBA-15表面含有大量硅羟基[2],其中主要有孤立的、孪式的和氢键的羟基等3类羟基,而只有自由的硅羟基具有高的化学反应活性[3]。
从化学水平上看,具有化学活性的硅羟基是SBA-15表面化学改性的基础,通过表面硅羟基与活性组分相互作用,把催化活性位引入孔道或骨架,使其具有一定的催化活性。
为此,对SBA-15进行杂原子取代、有机-无机嫁接和负载化等一系列功能化制备,使其具有强酸中心或氧化还原中心,从而获得催化活性。
按照引入催化活性中心的方式,分为直接水热合成法和后嫁接合成法两大类[4]。
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