| 介孔分子筛及其杂原子衍生物的合成、表征和催化性能研究 | |
| 张小明 | |
| Subtype | 理学博士 |
| Thesis Advisor | 索继栓 |
| 2000-06-09 | |
| Degree Grantor | 中国科学院兰州化学物理研究所 |
| Department | ERC国家工程研究中心 |
| Degree Discipline | 物理化学 |
| Abstract | 介孔分子筛作为一种新型的无机功能材料，自1992年被首次报道以来激发了多相催化、无机化学以及材料科学等相关学科领域内的研究热潮，经过不到十年时间的发展，该领域内的研究已经取得了丰硕的成果。在大量文献调研的基础上，本文的研究工作主要集中在以下几个方面： ●成功合成了具有不同钦含量的微孔钦硅分子筛TS-1，并用XRD, TEM，FT-ZR，DR UV-Vis和ICP-AES等技术对其结构进行表征，重点考察了“H2O2/Ts-1”催化体系在丁二烯单环氧化制环氧丁烯反应中的催化性能。研究结果表明，所合成的TS-1分子筛具有与文献报道完全一致的MFZ晶体结构，样品中未检测到骨架外钛物种的存在。TS-1分子筛在液相介质中以H2O2为氧化剂实现丁二烯单环氧化制环氧丁烯的反应中表现出很高的催化活性和选择性。以CH3OH为溶剂，在室温下进行反应时对产物环氧丁烯的选择性为100%其转化数高达193，从而提供了一种在温和条件下生产高附加值环氧丁烯的新方法； ●分别以溴代十六烷基吡啶、十四胺和十八烷基聚氧乙烯基醚为模板剂，通过S+I-、S+X-I+, S0I0和N0I0“超分子组装模式”合成了具有MCM-41、HMS和MSU结构的介孔SiO2分子筛，用XRD, N2吸附/脱附、TG和高分辩TEM等方法对它们的骨架和孔道结构进行了表征，并系统地比较了这几种介孔结构之间的区别与联系； ●首次以原位合成的叔胺氧化物为模板剂，在温和的条件（常温、常压、中性介质）下制备得到了具有螺旋状孔分布的介孔分子筛LZC，并对合成过程中的各种参数如pH值、合成温度、晶化时间及模板剂与SiO2的比例等的影响进行了系统考察。将模板剂的合成与介孔分子筛的制备有机地结合起来，提供了一条制备介孔分子筛的经济、简便、易行的合成路径； ●以TEOS和TBUT为硅源和钛源，分别以溴代十六烷基吡啶、十四胺和十八烷基聚氧乙烯基醚为模板剂，通过S+I-, S0I0和N0I0方式合成了含钛的介孔分子筛Ti-MCM-41、Ti-HMS和Ti-MSU，用XRD, N2吸附/脱附、TEM, FT-IR, DR UV-Vis和ICP-AES等方法对它们的骨架结构、孔道结构以及钛原子的存在方式等进行了系统表征，结果表明钛原子以高分散的形式存在于以SiO2为基本单元的介孔分子筛的骨架结构中，制备过程中未形成聚集态的骨架外金属氧化物物种。催化性能评价结果表明，这种含钛的介孔分子筛在乙酸介质中进行的以H2O2为氧化剂的苯乙烯氧化反应中具有很高的催化活性和选择性，其中苯乙烯的转化率大于80%，对苯甲醛的选择性为100%。 ●通过S+I-和S0I0组装方式合成了含钴的介孔分子筛Co-MCM-41和Co-HMS，对其骨架结构和钴的存在形式用XRD, N2吸附/脱附、ICP-ES, DR UV-Vis、FS和ESR等技术进行了表征，发现Co(Ⅱ)在反应条件下被氧化成为Co(Ⅲ)，钴以高分散的形式存在于MCM-41和HMS骨架结构中。由于CoCl2：在酸性介质中高度溶解，因此通过S+X-I+和N0I0模式合成含钴介孔分子筛的尝试未能取得成功。 |
| Subject Area | 多相催化 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/5496 |
| Collection | 精细石油化工中间体国家工程研究中心（ERC） |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 张小明. 介孔分子筛及其杂原子衍生物的合成、表征和催化性能研究[D]. 中国科学院兰州化学物理研究所,2000. |
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