發(fā)布時(shí)間：2020-09-28 13:09

　　 多級(jí)介微孔分子篩復(fù)合材料結(jié)合了介孔分子篩的孔道擴(kuò)散優(yōu)勢(shì)與微孔分子篩的高水熱穩(wěn)定性和強(qiáng)酸性的優(yōu)勢(shì),使得這種材料既具有傳統(tǒng)分子篩的較高的反應(yīng)活性、穩(wěn)定性,同時(shí)又能夠克服有機(jī)大分子的擴(kuò)散限制,有效防止催化劑的積炭失活等問(wèn)題。因此,合成同時(shí)具有介孔、微孔的多級(jí)分子篩材料成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。本文以兩種不同的長(zhǎng)鏈季銨鹽十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和[C_(18)H_(37)N~+(CH_3)_2-C_6H_(12)-N(CH_3)_2]Br~?(C_(18)N)為有機(jī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑(OSDA),以十八水合硫酸鋁為鋁源[Al_2(SO_4)_3·18H_2O]、原硅酸四乙酯為硅源(TEOS),反應(yīng)混合凝膠液組成為6 OSDA:50 SiO_2:20 NaOH:6350 H_2O:x Al_2(SO_4)_3,成功采用一鍋法合成了多級(jí)介微孔硅鋁MFI型分子篩復(fù)合材料。對(duì)合成的樣品分別采用粉末X-射線衍射(PXRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、固體核磁(Solid NMR)、氮?dú)馕锢砦�、�?chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)、場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡(TEM)等手段進(jìn)行表征,證實(shí)了結(jié)構(gòu)中確實(shí)同時(shí)存在介孔和微孔,且介孔尺寸隨反應(yīng)條件的變化可調(diào)。結(jié)果表明,當(dāng)以CTAB為有機(jī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑合成不同硅鋁比的多級(jí)介微孔分子篩復(fù)合材料時(shí),100℃下反應(yīng)3天可得到具有MCM-41結(jié)構(gòu)的二維有序介孔材料。100℃條件下反應(yīng)3天繼而160℃條件下反應(yīng)6-8天,可得到同時(shí)含有MCM-41型的二維有序介孔及晶化的MFI微孔結(jié)構(gòu)的多級(jí)分子篩。采用較大分子結(jié)構(gòu)的苯甲醛與2-羥基苯乙酮反應(yīng)生成黃烷酮和2-羥基查爾酮作為評(píng)價(jià)反應(yīng),測(cè)試了不同條件下合成的MFI型介微孔分子篩復(fù)合材料的催化性能。這種介微孔復(fù)合分子篩材料的催化反應(yīng)2-羥基苯乙酮的轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)到73%。以C_(18)N為有機(jī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑合成的多級(jí)介微孔分子篩復(fù)合材料時(shí),在160℃下反應(yīng)4天可得到具有三維蟲(chóng)蛀型結(jié)構(gòu)的介孔材料。在160℃下反應(yīng)12天,可得到既含有三維蟲(chóng)蛀型介孔結(jié)構(gòu)同時(shí)含有MFI微孔結(jié)構(gòu)的多級(jí)分子篩復(fù)合材料,其對(duì)上述反應(yīng)的催化反應(yīng)2-羥基苯乙酮的轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)89.8%,為這一反應(yīng)的新紀(jì)錄。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O643.36
【部分圖文】：

第 1 章 文獻(xiàn)綜述介機(jī)多孔硅鋁分子篩材料具有較大的比表面積、吸附容量、孔徑分布調(diào)、骨架結(jié)構(gòu)多樣等特點(diǎn)，被普遍作為催化劑、吸附劑和離子交換應(yīng)用于石油化學(xué)工業(yè)。根據(jù)國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（Inteof Pure andApplied Chemistry, IUPAC）的定義，按照孔徑大小將多類：孔徑小于 2 nm 的多孔材料為微孔材料（Microporous Materi篩為最典型的微孔材料；孔徑在 2 nm 到 50 nm 之間的多孔材料為孔材料（Mesoporous Materials），介孔材料可分為有序的介孔材料材料兩種；孔徑大于 50 nm 的多孔材料為大孔材料（Macals），硅膠和活性炭為典型的大孔材料。常見(jiàn)多孔材料孔徑分布見(jiàn)

酸性比微孔沸石分子篩差[2]。多級(jí)介-微孔復(fù)合分子大分子反應(yīng)催化效果明顯，成為一種理想的多孔催化到介孔級(jí)別且孔道結(jié)構(gòu)集中，同時(shí)其強(qiáng)酸型的孔壁晶催化及水熱穩(wěn)定優(yōu)勢(shì)，多級(jí)介-微孔分子篩復(fù)合材料究[10-12]。子篩的研究進(jìn)展子篩的簡(jiǎn)介分子篩是一種結(jié)晶的硅鋁酸金屬鹽，其主要框架是鋁氧四面體（AlO4）為基本單元組合形成，寫作（TO4子相連接形成具有均一孔徑結(jié)構(gòu)的立體空間網(wǎng)狀結(jié)），如圖 1-2 所示。

第 1 章 文獻(xiàn)綜述微孔沸石分子篩晶格結(jié)構(gòu)中的活性中心，其空間不重疊，電性不會(huì)被陽(yáng)離子的正電中心所中和。因此，微孔沸石分子篩具有較大的靜電力，強(qiáng)極性分子容易被其捕獲，同時(shí)靜電場(chǎng)作用可使被吸附分子極化而被吸附。微孔沸石分子篩中具有很多大小均一、相互連通的孔道，其外表面和外界相接，只有當(dāng)分子或者離子的尺寸小于沸石孔徑時(shí)才能進(jìn)入孔道內(nèi)部，因此微孔沸石分子篩表現(xiàn)出良好的擇形特征。微孔沸石分子篩具有強(qiáng)大的靜電力及色散力，使得微孔沸石分子篩能夠?qū)Ψ菢O性分子也表現(xiàn)出良好的吸附能力[15, 16]。國(guó)際沸石分子篩協(xié)會(huì)（InternationalZeoliteAssociation IZA）根據(jù)微孔沸石分子篩的空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行分類，根據(jù)分子篩的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行命名。命名方式為三個(gè)字母組合的形式。例如：MFI 為最常見(jiàn)的 ZSM-5 或其全硅形式，LTA 表示 A 型微孔沸石分子篩，F(xiàn)AU 指八面沸石及 Y 型和 X 型分子篩。目前已經(jīng)命名的沸石分子篩共有 200 多種，其中 20 多已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用[15, 16]。

【相似文獻(xiàn)】

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10 張o踥

本文編號(hào)：2828832