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《mcm-41介孔分子篩研究進展》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、·4J4·廣州化工2010年38卷第5期MCM一41介孔分子篩研究進展李濤(蘭州交通大學化學與生物工程學院,甘肅蘭州730070)摘要:介紹了介孔材料的定義,總結了MCM一41介孔分子篩的合成方法,針對其目前存在的孔徑較小及酸性較小的缺點,綜述了國內(nèi)外對MCM一41介孔分子篩的孔徑擴大分的最新研究進展。關鍵詞:MCM一41介孔分子篩;合成方法;孔徑擴大ResearchProgressofMCM——41MesoporousMolecularSieveL/Tao(InstituteofChemicalandBiologicalEngineering,Lanz
2、houJiaotongUniversity,GansuLanzhou730070,China)Abstract:Thedefinitionofmesoporousmaterialswasintroduced,andtheMCM一41mesoporousmolecularsievessynthesismethodsweresummedup.Basedonthedefectsofitsape~uresmallerandlessacidic,thelatestresearchad—vaneesathomeandabroadofMCM-41mesoporousm
3、olecularsievesdistributionexpandingweresummarized.Keywords:MCM一41mesoporousmolecularsieves;synthesismethods;expandthedistribution自1992年BeckJS等I2突破性地運用超分子表面活性劑間等)、模板劑的去除方式(如焙燒或溶劑萃取)以及選用不同的季銨鹽類作為多孔硅酸鹽的模板劑合成出孑L徑可在2—10nm調(diào)硅源、不同類型和鏈長的模板劑、不同的酸堿等,都對介孔分子變的新型介孔分子篩M41S以來,介孔分子篩的合成及應用越篩合成過程有著
4、不同程度的影響,從而使合成產(chǎn)物的組成、結構來越受到關注,其中MCM一41介孔分子篩是M41S組中的典型和性能也有可能產(chǎn)生較大的差異。由于上述原因,有關介代表。MCM一41介孔分子篩具有孔道一維均勻、呈六方有序排孔分子篩的合成方法的研究仍然是近年來的熱點。列、孔徑分布窄等特點,比表面積(>700m/g)和吸附容量2.1堿性條件下的溶膠一凝膠法(>0.7cm/g)大,可廣泛應用于多相催化、吸附與分離等多個1992年,Mobil公司的研究人員首次用堿性條件下的溶膠一領域。凝膠法合成出孔徑分布均勻的介孔硅酸鋁分子篩。他們用陽離1介孔材料的定義子表面活性劑分子代替
5、了常用的單分子有機陽離子為結構模板劑,陽離子表面活性劑較單分子有機陽離子做為合成介孔分子按照國際純粹與應用化學聯(lián)合會(IUPAC)的定義J,可以篩的模版劑有很多優(yōu)勢。堿性條件下的溶膠一凝膠法是制備分根據(jù)孑L徑的大小將多孔材料分為微孑L材料(孔徑小于2nm)、介子篩最常見的方法,通常的制備過程是在堿性介質(zhì)中,用表面活孑L材料(孔徑介于2~50nm之間)和大孔材料(孔徑大于50nm)。性劑與硅源進行制備。首先表面活性劑(如十六烷基三甲基由于孔在空間的排列分布特征不同,介孑L材料又可分為無序]銨鹵化物)在溶劑中溶解,用酸堿調(diào)節(jié)pH值后,表面活性劑溶液和有序兩種
6、,無序介孔材料的制備方法相對簡單,溶膠一凝膠再與硅源如含甲基和甲氧基的硅烷、水玻璃、硅膠等混合。反應法是制備SiO、TiO等無序介孔材料的典型方法。常常采用圓裝置一般是具有攪拌和聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應釜,反應和晶化柱形、平板形及細頸瓶形狀等來形容無序介孔材料孔型形狀復溫度一般在室溫到150~C范圍內(nèi)進行,反應和晶化時間則視反應雜、不規(guī)則,且互不連通,孔徑分布較寬的特點,而有序介孔材料體系的具體情況變化范圍更寬,晶化時間最短的有1h,最長的則的孑L在空間呈規(guī)則排列。需要幾天,隨后過濾、洗滌至中性、干燥。在500%~800℃的范圍內(nèi),再將分子篩前軀體在惰性氣氛
7、(氮氣或氦氣)或空氣氣氛2介孑L分子篩的合成方法及影響因素中焙燒數(shù)小時,去除模板劑,即得MCM一41樣品。采用的制備目前,有多種途徑可以合成出孔徑分布均勻的介孔分子篩。條件不同,所合成出的介孔材料的結構和性能也有差異。1992年,Kresge和其同事首次采用堿性溶膠一凝膠法制備出孟華東等在堿性條件下,采用水熱晶化法,以水玻璃為硅介孔硅酸鹽分子篩。隨后,Huo_6等人又用酸性溶膠一凝膠法合源,偏鋁酸鈉為鋁源,十六烷基三甲基溴化銨為結構模板劑,成成出介孔硅酸鹽分子篩。功合成出了含鋁介孔分子篩A1一MCM一41。采用XRD、TEM、介孔分子篩的合成過程由于受很
8、多因素影響而顯得比較復FTr—IR及N:吸附等表征手段研究了合成條件對A1一MC