三維連續(xù)大孔鈦鋯系催化材料的制備及性能研究【文獻綜述】

1、文獻綜述文獻綜述應用化學應用化學三維連續(xù)大孔鈦鋯系催化材料的制備及性能研究摘要：摘要：本文就三維連續(xù)大孔鈦鋯系固體酸催化劑的制備和表征進行了研究，通過硬模板浸漬法制備催化劑載體，由紅外光譜儀、透射電鏡儀等進行表征和測量，并將其用于酯化反應，與液體濃硫酸作為催化劑進行反應作比較。本研究不但對三維連續(xù)大孔材料應用的推廣具有一定意義，也為復合氧化物固體酸催化劑的制備和表征提供了研究方法和一定的實驗數(shù)據(jù)。關鍵詞：關鍵詞：鈦鋯系材料；催化劑；制備

2、；性能。1.三維有序大孔材料的發(fā)展和應用三維有序大孔材料的發(fā)展和應用1.1三維有序大孔材料的簡述及其發(fā)展三維有序大孔材料的簡述及其發(fā)展多孔材料在化學化工過程中廣泛使用，尤其是有序孔材料，如分子篩，在石油煉制、石油化工、精細化工等工業(yè)領域是不可或缺的吸附劑、催化劑或分離劑。有序孔材料的共同特征是具有規(guī)則而均勻的孔道結構，其中包括孔道與窗口的尺寸和形狀、孔道的維數(shù)、孔道的走向、孔壁的組成與性質；而孔道的大小尺寸是多孔結構中最重要的特征。新型

3、結構性能的分予篩合成長期以來受到廣泛重視，開發(fā)高硅、大于十二元環(huán)的多維孔道分子篩一直是研究的熱點。3DOM材料又稱為反蛋白石結構材料，是一類孔徑大丁50nm的新型大孔材料。l997年，Vevel等首次用膠晶模板法制備了3DOMSiO2，為3DOM制備提供了經濟、簡便而有效的方法，存物理、化學學術界引起了泛關注。與晶體結構的分子篩需要經過骨架原了同晶取代或離子交換才能引入高活性金屬離不同，3DOM材料孔壁骨架由納米粒子構成，既可以由單組分

4、金屬、金屬氧化物組成，義可以由多組分組成的晶體或閻溶體、無機有機雜化物、高聚物、硫屬化合物組成，具有良好的兼容性，易f構建出既具有特定組成又有周期有序大孔結構兩種特性的新型功能材料；而日J孔徑大又分布均勻，孔道排列整齊有序。與其它多孔材料相比，其獨特的孔道結構有利于物質從各個方向進入孔內，降低物質擴散阻力，為物質的擴散提供最佳流速及更高的效率。在作為載體、催化劑、分離材料利電極材料等眾多領域有著廣闊的應用前景。此外，材料的周期空間點陣大

5、孔結構對光具有強的衍射特性，是一種優(yōu)化的光子品體，在光學、信息產業(yè)領域有很好的應用前景。岡此，近年來新型的3DOM材料制備及其相關應用研究正方興未艾[1]。反應具有良好的催化活性，且活性明顯高于純PWl2材料[2]。2.S042MxOy型固體超強酸固體酸催化劑型固體超強酸固體酸催化劑2.1S042MxOy型固體超強酸固體酸催化劑的概況型固體超強酸固體酸催化劑的概況近年來，S042MxOy型固體超強酸由于其制備簡單、活性高、無污染、不腐蝕

6、設備、易與產物分離、易再生等優(yōu)點備受矚目。隨著研究的深入，如何改進制備方法，進一步提高它的催化活性與穩(wěn)定性，成為人們研究的熱點[3]。目前S042MxOy型固體超強酸制備過程如下:(l)合成非晶相金屬氧化物凝膠作為前驅體(2)將前驅體用H2SO4或(NH4)2SO4溶液浸漬處理，使其變?yōu)榱蛩猁}或類硫酸鹽(3)高溫焙燒即得S042MxOy型固體超強酸.2.2納米固體超強酸納米固體超強酸S042TiO2ZrO2SiO2前人以上述制得的納米氧

7、化物為基體，經硫酸溶液浸漬后制得納米固體超強酸S042TiO2ZrO2SiO2，并對其進行了紅外、比表面及酸強度表征分析[4]。(l)納米固體超強酸S042ZrO2SiO2制備將制得的樣品TiO2ZrO2SiO2研磨后用0.5molL的硫酸浸泡0.5h，過濾，110oC干燥12h，在500℃下焙燒2h，即得納米固體超強酸S042TiO2ZrO2SiO2。(2)納米固體超強酸S042TiO2ZrO2SiO2表征FTIR測定:Nicolct

8、公司NEXUS470型傅立葉變換紅外光譜；比表面測定:SSA4200比表面分析儀；酸強度測定:Hammett指示劑法：以氯化亞礬為溶劑，以對硝基甲苯(Ho=11.35)、對硝基氯苯(Ho=12，70)、2，4二硝基甲苯(Ho=13.75)、2，4二硝基氟苯(Ho=14.52)、l，3，5三硝基苯(Ho=16.04)為指示劑，濃度均為10%取潔凈玻璃管放入待測樣品，在酒精噴燈下加熱拉細并將一端熔融封堵，在樣品活化溫度(150300℃)下，

9、加熱1小時左右，取出趁熱在酒精噴燈上將開口端封堵，放置冷卻待用配好指示劑液，將上述玻璃管打開，用潔凈干燥注射器吸取少許指示劑液迅速注入，觀察催化劑顏色的變化[5][6]。3.TiO2ZrO2復合氧化物的催化作用復合氧化物的催化作用3.1有機污染物的消除有機污染物的消除氟氯烴(CFCs)會破壞臭氧層氯代烴對人體有害(通常會致癌)而且一些氣相的氯代烴也會造成臭氧層的破壞故必須予以消除。在CFCs及氯代烴的所有消除方法中認為催化消除法最切合實