多級(jí)孔FeAlPO-5分子篩的合成及在羥基化反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、國際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)定義，依孔徑不同多孔材料可分為三類:孔徑在2nm以下的物質(zhì)稱為微孔化合物(microporouscompounds);孔徑在2～50nm間的物質(zhì)稱為介孔材料(mesporousmaterials);孔徑大于50nm的稱為大孔材料(macroporousmaterials)。人們將一個(gè)體系內(nèi)具有多種類型孔道結(jié)構(gòu)的材料叫做多級(jí)孔材料。由于多級(jí)孔材料既具有中孔孔材料的特性（比表面積大、物料傳輸快以及可以進(jìn)

2、行大分子轉(zhuǎn)化等），又具有微孔材料的特性（高穩(wěn)定性、強(qiáng)酸性和高催化性能等），因而在催化反應(yīng)中具有較高的活性和較長的壽命，得到了科研工作者的廣泛關(guān)注。因此，對(duì)于多級(jí)孔合成方法和多級(jí)孔的形成機(jī)理研究具有很高的應(yīng)用及科學(xué)意義。
　　 鄰苯二酚和對(duì)苯二酚都是非常重要的化工中間體。由于具有路線短、原子利用率高并且無污染等優(yōu)點(diǎn)過氧化氫與苯酚羥基化反應(yīng)是目前制備苯二酚的主要方法。找出在苯酚羥基化反應(yīng)中影響催化劑的主要因素對(duì)于新型催化劑的開發(fā)具有

3、非常重要的意義。
　　 本論文利用丁二酸、氯化膽堿和四乙基溴化銨形成的低共熔體作為反應(yīng)介質(zhì)，以微波輻射為熱源，以離子熱法合成具有AFI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多級(jí)孔FeAPO-5型分子篩。并利用X射線衍射(XRD)、N2低溫物理吸附、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、紫外-可見漫反射(UV-vis)以及熱重-差熱(TG-DTA)等檢測手段對(duì)合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行表征，檢測結(jié)果表明所合成的分子篩是具有AFI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多級(jí)孔FeAPO-5

4、分子篩，在合成產(chǎn)物的孔道中存在中孔。同時(shí)，本研究系統(tǒng)考察了在此低共熔體系中反應(yīng)原料配比、晶化時(shí)間等合成條件對(duì)雜原子磷酸鋁分子篩中介孔形成的影響。通過實(shí)驗(yàn)分析，合成FeAlPO-5分子篩的最佳配比為Al2O3∶P2O5∶HF∶Fe2O3∶EU=1.0∶(1.1-2.2)∶(1.0-2.0)∶(0.2-0.6)∶(62-124)。FeAlPO-5分子篩的合成過程中中孔的形成主要受P2O5/Al2O3、鋁源和加熱方式的影響。
　　 本

5、工作中我們還利用水熱合成法以及浸漬法制備了另外兩種含鐵磷鋁分子篩（分別標(biāo)記為FeAlPO-5和Fe/AlPO-5），并考察了三種分子篩（多級(jí)孔分子篩、微孔分子篩、浸漬法得到的分子篩）在苯酚羥基化反應(yīng)中的催化能力。探討了鐵源和孔道兩個(gè)方面的因素對(duì)催化劑催化性能的影響。通過對(duì)催化劑的檢測以及催化實(shí)驗(yàn)得到如下結(jié)論:1.通過各種檢測手段表明通過三種方法（離子熱、水熱、浸漬）合成的含鐵的AlPO-5分子篩在孔徑結(jié)構(gòu)和鐵物種的分布上都具有很大的區(qū)別