至今为止,研究人员采用不同的制备方法合成出多种不同类型的介孔分子筛,1994年,Huo等人[9]首次在酸性条件下(pH<2)制备出介孔二氧化硅分子筛。在分子筛合成中,他们以1~7M的HCI和HBr溶液作为酸性介质,并且采用低温和低浓度的表面活性剂溶液,反应时间也比较短。之后,中南大学常艳[10]用盐酸调节PH值,水热合成了介孔分子筛MCM-41。
1992年,Mobil公司的研究人员Kresge和他的同事[11]首次在碱性条件下合成出介孔硅酸铝分子筛,这种分子筛具有孔径分布均匀的介孔,这种合成方法不像沸石的合成条件,用单分子的有机阳离子作为结构模板剂,它的新颖之处在于用自聚的表面活性剂分子作为结构模板剂。之后,研究人员台秀梅等人[12]在有机弱碱无水乙二胺(EDA)为碱介质的条件下(PH=10),在常压下合成了MCM-41介孔分子筛。并详细考察了合成条件(晶化时间、表面活性剂质量分数、晶化温度)对产物结构的影响;西安石油大学孟华东[13]按照CTAB:水玻璃:NaOH:H2O= 1:10:2.5:333的物料配比,即在NaOH体系中制备MCM-41;西北大学焦华[14]在氨水体系中,得到产物介孔分子筛MCM-41;天津大学臧毅华[15]正硅酸乙酯 (TEOS)为硅源,十优尔烷基三甲基溴化铵 (CTAB)为模板剂,分别在四甲基氢氧化铵(TMAOH),乙胺 (EA),乙二胺 (EDA),氨水体系下合成了MCM-41;南京大学古忻[16]也在氨水体系中制备 MCM-41有序介孔分子筛,结果表明MCM-41介孔分子筛具有较大的比表面积和较好的热稳定性,在催化领域拥有光明的前景。
酸性及碱性条件下均可水热合成MCM-41介孔分子筛,因此,pH值是影响MCM-41介孔分子筛结构的诸多因素中一个非常重要的因素。文献中仅仅在一种体系中制备有序稳定的介孔分子筛,至今还没有同时在不同酸碱体系中合成介孔分子筛,本论文将以正硅酸乙酯(TEOS)、硝酸铜等为原料,十优尔烷基三甲基溴化铵(CTAB)为附加试剂,分别在NaOH、氨水、无水乙二胺(EDA)、盐酸体系下水热合成Cu-MCM41介孔分子筛,并通过IR、XRD等手段对其进行表征,考察不同酸碱体系对水热合成的Cu-MCM41介孔分子筛物性参数的影响,为该材料在不同领域的应用采用不同的合成方法提供参考。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
本论文实验研究过程中使用的主要试剂见表1,所用主要仪器见表2。
表1 本文实验中所用的主要试剂
试剂 厂家 等级
正硅酸乙酯(TEOS) 国药集团化学试剂有限公司 AR
十优尔烷基三甲基溴化铵 国药集团化学试剂有限公司 AR
硝酸铜 天津市津北精细化工有限公司 AR
氢氧化钠 上海国药集团有限公司 AR
氨水(25%-28%) 中国郑州派尼化学试剂厂 AR
无水乙二胺 上海展云化工有限公司 AR
盐酸(36%-38%) 中国平煤神马集团开封东大化工有限公司试剂厂 AR
表2 本文实验中所用的主要仪器
仪器名称 厂家 仪器型号
电热鼓风干燥器 一恒仪器 DHG-9070A
X-射线粉末衍射仪 德国布鲁克公司 D8 FOCUS
红外吸收光谱仪(KBr压片) 日本分光公司 WQF-510 不同酸碱体系中Cu-MCM41介孔分子筛的水热合成及物性分析(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_9755.html