【摘要】：多級孔道分子篩作為一種集合微孔分子篩、介孔分子篩和大孔分子篩優(yōu)勢的新型納米材料,克服了傳統(tǒng)微孔分子篩孔道狹窄不利于大分子物質(zhì)傳輸和擴(kuò)散,介孔分子篩和大孔分子篩熱穩(wěn)定性差的劣勢,使得多級孔道分子篩的潛在應(yīng)用價(jià)值大大提高,進(jìn)而引起了眾多科研工作者的關(guān)注和研究。本文采用化學(xué)絡(luò)合、靜電紡絲、水熱合成、高溫?zé)崽幚砗统R界負(fù)載手段相結(jié)合的新穎地制備手段,探索了多級孔道4A分子篩(P-4A分子篩)和銀基多級孔道4A分子篩(Ag/P-4A分子篩)的制備過程和催化性能。具體的研究內(nèi)容如下:1、利用一步水熱法制備Ag/4A分子篩,經(jīng)過液溴(Br_2)浸漬處理和硫代硫酸按(Na_2S_2O_3)絡(luò)合過程制備P-4A分子篩復(fù)合納米材料。對其進(jìn)行FESEM、TEM、UV-vis和XRD表征,表征所有樣品的結(jié)構(gòu)及形貌特征。2、通過靜電紡絲技術(shù)制備硬模板劑碳納米纖維(CNFs),CNFs經(jīng)過處理后添加到硅鋁溶膠中并進(jìn)行水熱過程,制備摻雜CNFs的4A分子篩(C-4A分子篩),通過空氣氛圍高溫焙燒過程制備了P-4A分子篩復(fù)合納米材料,利用超臨界負(fù)載技術(shù)制備了Ag/P-4A分子篩復(fù)合催化劑,并對其催化活性的探索。通過FESEM、TEM、TG、BET(BJH)、XRD、XPS和UV-vis等一系列表征手段,對其進(jìn)行了形貌特征,狀態(tài)特征和屬性特征的表征分析;催化實(shí)驗(yàn)證明,乙腈為反應(yīng)溶劑,TBHP為氧源時(shí),在82~oC下苯乙烯反應(yīng)12 h的轉(zhuǎn)化率為90.14%,環(huán)氧苯乙烷的選擇性為86.31%。3、根據(jù)第二部分的研究內(nèi)容,通過改變靜電紡絲條件,制備Ag/CNFs作為本次實(shí)驗(yàn)探索的硬模板劑,僅僅通過水熱合成和高溫?zé)崽幚磉^程,制備了Ag/P-4A分子篩復(fù)合催化劑,并進(jìn)行了催化性能考察。利用FESEM、TEM、TG、UV-vis、XRD、XPS和BET(BJH)等表征手段對樣品進(jìn)行了表征分析,分析Ag/P-4A分子篩復(fù)合催化劑的形貌特征和結(jié)構(gòu)特征;當(dāng)反應(yīng)溶劑為乙腈,氧源為TBHP時(shí),82 ~oC下苯乙烯反應(yīng)12h的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到93.20%,環(huán)氧苯乙烷的選擇性為87.35%,且與之前文獻(xiàn)報(bào)道相比,具有更高的催化性能。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O643.36
【圖文】：

3圖 1-2 蒸汽法處理制備多孔分子篩的原理Figure 1-2 The principle of preparing porous zeolite by steam treatment處理法制備多級孔道的堿處理法制備多級孔道分子篩的步驟為：將分子篩浸漬在堿溶液中，液濃度或者延長分子篩與堿溶液的接觸時(shí)間，達(dá)到溶解分子篩晶體中無浸出分子篩框架結(jié)構(gòu)上硅物質(zhì)的目的，提升分子篩的孔隙率和外比表分層次孔道結(jié)構(gòu)的分子篩[38-40]。來，通過堿處理法已成功制備多級孔道分子篩的研究為：Ogure 等人通aOH 溶液浸漬 ZSM-5 分子篩，使得分子篩粒子部分溶解，成功制備了構(gòu)的分子篩，另外，他們將此手段應(yīng)用在了處理 USY 分子篩中，并且多級孔道 USY 分子篩[41]。

根據(jù)文獻(xiàn)最新報(bào)道，出現(xiàn)了新的堿處理法制備多級孔道分子篩的方案。lst 等人，利用弱堿性的 NH3(aq)作為修飾試劑，將商業(yè)上應(yīng)用的微孔 USY 沸石成轉(zhuǎn)化成為多級孔道 USY 沸石[42, 43]。d、其它方法隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，多級孔道分子篩的制備手段越來越多。近幾年，通過報(bào)道了許多新穎的多級孔道制備方案。例如，Zhang 等人成功的應(yīng)用 H2O2和微術(shù)相結(jié)合的手段，成功的合成了多級孔道 Beta、ZSM-5、絲光沸石和 Y 型沸石其主要原理為：進(jìn)入分子篩晶體的 H2O2分子在微波處理下，會以氣體的形式從內(nèi)部釋放到空氣中，從而在分子篩晶體中形成了第二層次的孔道結(jié)構(gòu)[44]；Hao人應(yīng)用 H2O2微波條件下微爆手段結(jié)合 NH3(aq)處理過程成功制備了多級孔道M-68 分子篩[45]； Yuan 等人利用激光選擇煅燒法制備了多級孔材料（如圖 1-3 所，其原理為：利用激光技術(shù)將材料中無定型結(jié)構(gòu)選擇性去除，到達(dá)制備多級孔道的[46]。

圖 1-6 Co/CNFs 催化苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)示意圖Figure 1-6 The epoxidation of styrene on the Co nanoparticles within the CNTs3 銀基催化劑在苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)中的應(yīng)用

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 呂紹潔,徐成華,陳義均,邱發(fā)禮;溴醇法合成環(huán)氧苯乙烷的研究[J];合成化學(xué);2000年01期

本文編號：2760029