固体超强酸修饰的介孔分子筛的制备及其催化应用研究文献综述
2020-05-16 08:05
文 献 综 述 1.1引言: 介孔分子筛是一种重要的有序介孔材料,其具有很多优良特性:比表面积和孔体积 较大,孔道结构规则有序且在 2-50nm 之间可进行调控;并且通过优化反应条件或简单 的后处理可以提高分子筛的热稳定性以及水热稳定性;颗粒外形规则,在微米范围内保 持有序的孔道结构。
因此,介孔分子筛具有很好的离子交换性能,吸附分离性能以及良 好的催化性能,在催化裂化、精细化工、膜分离技术等诸多领域都具有很好的应用价值。
本次实验涉及到的分子筛主要是MCM-41和SBA-15,其中MCM-41是M4lS系列介孔材料,这个系列是由美国Mobil公司在1992年以表面活性剂为模板合成的[1,2]。
MCM-41具有二维六方结构,并有较高的孔隙率,表面富含大量羟基[3]。
与MCM-41相比,SBA-15也具有很多优良特性:良好的热及水热稳定性,较大的孔径及可调变范围(在5-30 nm孔径可调),同时孔壁较厚(厚度在3.1-6.4 nm),易于修饰的内表面,且孔壁中具有微孔结构等[4,5]。
因此,其在催化领域拥有更好的应用前景,同时在吸附、分子组装、生物分离等方面同样具有广泛的应用前景。
1.2 介孔分子筛的合成方法: 1.2.1 MCM-41的合成 MCM-41采用碱性条件下水热合成[6,7]。
将 4 g 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、0.76 g NaOH 溶于100 mL去离子水中,30℃下搅拌 10 min 后,逐滴加入 14.4 mL 正硅酸乙酯(TEOS),继续搅拌 2 h 后移入聚四氟乙烯内衬的晶化釜,110℃晶化 24 h 后,冷却、抽滤、洗涤、烘干,以 2℃/min#8722;1的速率升至550℃,在该温度下焙烧 5 h 去除模板剂,得到 MCM-41。
1.2.2 SBA-15的合成 SBA-15 的制备见文献[8]。
将6 g 三嵌段共聚物P123 溶于225 mL 1.6 mol/L#8722;1 的盐酸溶液中,搅拌至溶解,将溶液转入40℃水浴中,600 r/min#8722;1 下搅拌10 min 后逐滴加入13.8 mL 正硅酸乙酯(TEOS),滴定完成后,继续搅拌24 h,移入聚四氟乙烯内衬的晶化釜,100℃晶化24 h 后,冷却、抽滤、洗涤、烘干,以2℃/min#8722;1 的速率升至500℃,在该温度下焙烧5 h 去除模板剂,得到SBA-15。
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