TI-MCM-41分子篩的合成、改性及其催化酯交換反應(yīng)性能的研究.pdf

1、MCM-41介孔分子篩具有比表面積高、孔道結(jié)構(gòu)規(guī)則以及孔徑易調(diào)節(jié)、化學(xué)穩(wěn)定性好、表面易改性等特點(diǎn)，在有機(jī)催化領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。過渡金屬雜原子介孔分子篩的合成和功能化研究已成為分子篩材料開發(fā)的熱點(diǎn)。本論文研究了Ti-MCM-41介孔分子篩的合成方法、孔徑調(diào)變、質(zhì)子酸改性及其在草酸二甲酯(DMO)與苯酚酯交換合成草酸二苯酯(DPO)反應(yīng)中的催化性能，深入分析了Ti-MCM-41的結(jié)構(gòu)、物化性質(zhì)和催化性能間的構(gòu)效關(guān)系。
　　 以十

2、六烷基三甲基溴化銨為模板劑，正硅酸乙酯和鈦酸四丁酯為原料分別采用水熱晶化法和微波輻射法合成了Ti-MCM-41介孔分子篩。通過 XRD、低溫N2吸附-脫附、TEM、FTIR、DR UV-vis、Py-FTIR、NH3-TPD、XPS以及ICP-OES等表征技術(shù)分析研究了Ti-MCM-41的結(jié)構(gòu)和物化性質(zhì)，考察了微波輻射條件對(duì)分子篩性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，Ti-MCM-41分子篩具有長(zhǎng)程有序的六方相介孔結(jié)構(gòu)，Ti原子完全進(jìn)入了分子篩的骨架，

3、且主要以四配位體中心存在。微波輻射法具有合成周期短，產(chǎn)品粒徑小、結(jié)構(gòu)有序度高、孔道分布均勻、比表面積高以及活性組分損失少的優(yōu)點(diǎn)。
　　 Ti-MCM-41分子篩對(duì)DMO與苯酚酯交換反應(yīng)表現(xiàn)出良好的催化性能，這與其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)緊密相關(guān)。首先，分子篩中存在大量的骨架Ti(Ⅳ)中心，為酯交換反應(yīng)提供了豐富的弱L酸性催化中心；其次，介孔分子篩高比表面積、大孔容的特征結(jié)構(gòu)有利于反應(yīng)體系的分子擴(kuò)散，提高了酯交換反應(yīng)的效率。
　

4、　 根據(jù)增溶作用機(jī)理，添加有機(jī)擴(kuò)孔劑進(jìn)行Ti-MCM-41分子篩孔徑調(diào)變。擴(kuò)孔劑的疏水性和分子構(gòu)型能夠影響表面活性劑膠束的穩(wěn)定性和溶脹體積，對(duì)擴(kuò)孔效果有重要影響。添加適當(dāng)?shù)臄U(kuò)孔劑能夠在保持Ti-MCM-41分子篩特征介孔結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)性質(zhì)的同時(shí)有效的擴(kuò)大其孔道尺寸，顯著地提高了其催化酯交換反應(yīng)的活性。正庚烷的擴(kuò)孔效果最佳，分子篩平均孔徑可由28.6 A擴(kuò)大至48.3 A。
　　 考察了H2SO4改性合成S/Ti-MCM-41分