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1、介孔分子篩催化劑MesoporousMolecularSieves主要內(nèi)容前言介孔分子篩簡(jiǎn)介介孔分子篩的合成介孔分子篩的應(yīng)用12342021/7/282一、前言國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)協(xié)會(huì)（IUPAC）的定義：介孔材料就是孔徑在2-50nm的材料，介孔就是介于微孔和大孔之間。微孔(Microporous,0.3-2nm)Small(小孔)Medium(中孔)Large(大孔)Mesoporous,2-50nm(?)介孔BetterMacroporous,>50nm(?)大孔材料2021/7/2832021
2、/7/284常見(jiàn)多孔材料的孔分布常見(jiàn)多孔材料的孔分布比較2021/7/285分子篩催化劑的發(fā)展史1756年發(fā)現(xiàn)第一個(gè)天然沸石－輝沸石20世紀(jì)50年代，沸石的人工合成工業(yè)化20世紀(jì)60年代，第一代分子篩催化劑A型、X型、Y型、M型20世紀(jì)70年代，第二代分子篩催化劑以ZSM-5為代表的高硅、三維交叉直孔道的新結(jié)構(gòu)分子篩20世紀(jì)80年代，第三代分子篩催化劑磷酸鋁（AlPO4）系分子篩鈦硅（TS）分子篩微孔分子篩2021/7/28620世紀(jì)90年代，中（介）孔分子篩M41S（MCM-41、MCM-48等）
3、介孔分子篩具有規(guī)整有序的孔道結(jié)構(gòu)比表面積大孔徑可以在1.5～10nm之間可調(diào)HMS介孔分子篩SBA介孔分子篩大孔道結(jié)構(gòu)高傳質(zhì)性……MCM-412021/7/287二、介孔分子篩簡(jiǎn)介介孔分子篩的組成介孔分子篩特點(diǎn)介孔分子篩分類(lèi)介孔分子篩的結(jié)構(gòu)匯總介孔分子篩的表征技術(shù)2021/7/288介孔分子篩的組成按照化學(xué)組成分類(lèi)，介孔材料一般可分為硅系和非硅系兩大類(lèi)。硅系介孔分子篩純氧化硅（或硅酸鹽）和硅鋁酸鹽介孔材料將Ti,Zr,V,Cr,Mo,W,Mn引入硅酸鹽分子篩骨架雜原子的氧化-還原能力氧化-還原催化反
4、應(yīng)活性中心穩(wěn)定性的變化、親疏水性質(zhì)的變化、以及催化活性的變化等等硅系材料可于用催化，分離提純，藥物包埋緩釋?zhuān)瑲怏w傳感等領(lǐng)域2021/7/289非硅系介孔分子篩主要指非硅氧化物和AlPO4材料，如WO3，F(xiàn)e2O3，PbO，ZrO2，TiO2，AlPO4等過(guò)渡金屬氧化物、磷酸鹽和硫化物等由于它們一般存在著可變價(jià)態(tài)，有可能為介孔材料開(kāi)辟新的應(yīng)用領(lǐng)域，展示硅基介孔材料所不能及的應(yīng)用前景。SAPOs，AIPOs，MAPOs已廣泛應(yīng)用于吸附、催化劑負(fù)載、酸催化、氧化催化（如甲醇烯烴化、碳?xì)浠衔镅趸┑阮I(lǐng)域內(nèi)
5、表面積大和孔容量高的活性炭作為主要的工業(yè)吸附劑二氧化鈦基介孔材料具有光催化活性強(qiáng)、催化劑載容量高的特點(diǎn)存在穩(wěn)定性問(wèn)題，如能形成較穩(wěn)定的介孔材料，作為催化劑和催化活性中心的載體，將發(fā)揮巨大的作用，需進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和研究2021/7/2810介孔分子篩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)它具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)較大的比表面積和孔體積從一維到三維的高度有序的孔徑分布均勻的孔道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)均一的且在納米尺寸上連續(xù)可調(diào)的孔徑可控的形貌，如膜，片、球等可以在其骨架結(jié)構(gòu)中引入活性中心，以提高它的催化活性缺點(diǎn)是它的孔壁一般是無(wú)定形的，酸性也
6、不如晶體骨架沸石分子篩強(qiáng)2021/7/2811介孔分子篩分類(lèi)2021/7/2812TheM41Sfamily六方單位晶胞hexagonalunitcellMCM–41(twodimensional,p6m)立方結(jié)構(gòu)cubicstructuresMCM–48(threedimensional,Ia3d)片層結(jié)構(gòu)LamellarstructuresMCM–50(whichisapost-stabilizedlamellarmaterial)M41S系列介孔材料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2021/7/2813MCM-41M
7、CM-41屬于六方相含有規(guī)則的二維孔道陣列PossibleStructure用不同尺寸的表面活性劑分子作為模板劑孔道的尺寸可在1.5-10nm之間變化2021/7/2814MCM-41containingthreeormorelowanglepeaks(below10°2θ)thatcanbeindexedtoanhexagonalhk0latticeThisparticularsamplehasaunitcellofapproximately46?2021/7/2815MCM-41theunifo
8、rmhoney-comblikestructure（統(tǒng)一的蜂巢結(jié)構(gòu)）witharepeatofapproximately50?LatticeImageofTEM2021/7/2816MCM-48立方孔道結(jié)構(gòu)(Ia3d)2021/7/2817MCM-48TheX-raydiffractionpatternconsistsofseveralpeaksthatcanbeassignedtotheIa3dspacegroup.2021/7/2818MCM-502021/7/2
