以阳离子表面活性剂为模板剂合成介孔分子筛MCM-41的研究
1992年Mobil公司的科学家首次报道了介孔分子筛MCM-41的合成,和沸石等微孔材料相比,大的孔径(孔径在2~50nm之间)、高的比表面积使得该材料在涉及到大分子的催化、吸附、分离、酶固定化以及其他如光电纳米材料等领域存在广阔的应用前景,其合成和应用研究成为科学工作者的研究热点之一.该论文的研究工作主要包括以下三个部分:(1)在Na2O-Al2O3-SiO2-CTAB-H2O水热合成体系中,通过向反应体系中加入适量的中短链的有机胺,例如三正丙胺、三正丁基胺、三正辛胺和二异丁胺等,考察了辅助有机胺对合成介孔MCM-41结构性能的影响.实验结果表明选择适宜碳数的有机胺类作为辅助添加剂,可以使得介孔分子筛MCM-41的孔径变大,而且可以增大其比表面积和孔容.(2)合成了具有较大亲水头基的十六烷基三乙基溴化铵(CTEAB),以CTEAB代替十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作模板剂在水热合成体系中合成了介孔分子筛MCM-41,同CTAB相比,得到的MCM-41具有较大的d100、a0、孔径、孔容和较窄的孔径分布;同时考察了反应条件,例如温度、晶化时间、模板剂与二氧化硅摩尔比、碱的用量以及硅源等合成因素对样品孔结构性能的影响,对其合成规律进行了系统的研究.(3)首次采用CTAB为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,分别使用无机碱(NaOH)和有机碱(无水乙二胺)做为碱源,用溶剂热晶化法在非水甘油介质中合成了介孔分子筛MCM-41,实验结果表明,样品具有优良的孔结构性质,改变合成条件可以得到较大孔径的MCM-41,造成孔径较大的原因可能是合成体系中部分甘油充当了扩孔剂的作用.使用有机碱(无水乙二胺)作为碱源,体系具有相对均一碱度,使得硅源在均等的微环境中发生缩聚,因此得到的样品具有较高的有序度和结晶度以及较窄的孔径分布.
- 作者：
- 刘雷
- 学位授予单位：
- 中国日用化学工业研究院
- 专业名称：
- 应用化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2004年
- 导师姓名：
- 张高勇；董晋湘
- 中图分类号：
- O647.2
- 关键词：
- 介孔分子筛；MCM-41；合成；添加剂；模板剂；阳离子表面活性剂；非水介质；表征
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