介孔分子篩合成與表征

李 輝，孟 欣

(1.德宏師范高等?？茖W(xué)校 理工系，云南 芒市 678400；2.雙鴨山市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，黑龍江 雙鴨山 155100)

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

正硅酸乙酯(TEOS)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、乙二胺、磷酸、正丁胺、石油醚、正己烷：均為分析純，上海晶純生化科技股份有限公司。SX-5-12型箱式電阻爐：成都一科儀器設(shè)備有限公司；SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水真空泵：鞏義市科瑞儀器有限公司；電熱恒溫水浴鍋：上海一科儀器有限公司；電動(dòng)攪拌器：江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠；遠(yuǎn)紅外快速恒溫干燥箱：上海天呈實(shí)驗(yàn)儀器制造有限公司；DHT型磁力加熱攪拌電熱套：山東省鄄城縣華魯電熱儀器；ASAP2405 氮?dú)馕?脫附儀：美國麥克公司；Spectrum One型傅里葉變換紅外光譜儀：美國PE公司。

1.2 Si-MCM-41合成

將CTAB溶于去離子水中并攪拌使之溶解，滴加乙二胺至pH=12，慢慢滴加TEOS，各物質(zhì)配比組成為n(H2O)∶n(CTAB)=130∶0.12；n(H2NC2H4NH2)∶n(TEOS)=3.5∶1；在50 ℃水浴、強(qiáng)烈攪拌的條件下反應(yīng)7 h。在室溫下反應(yīng)液冷卻1 h并析出晶體，得到的產(chǎn)品進(jìn)行減壓抽濾并用水洗滌至中性，固體在100 ℃下干燥4 h除去水分，然后將所得產(chǎn)品置于馬弗爐中在550 ℃下焙燒6 h，即得到去除有機(jī)模板劑的Si-MCM-41分子篩。

1.4 樣品表征

紅外光光譜測樣品骨架結(jié)構(gòu)，采用ASAP2405氮?dú)馕?脫附儀測介孔分子篩的比表面積；最后用Hammett指示劑法測定分子篩的酸量。

2 結(jié)果與討論

2.1 紅外譜圖分析

樣品的紅外譜圖見圖1、圖2。

σ/cm-1圖1 焙燒前Si-MCM-41 IR圖

σ/cm-1圖圖

2.2 氮?dú)馕? 脫附表征

樣品的氮?dú)馕?脫附曲線見圖3、圖4。

p/p0圖3 Si-MCM-41的氮?dú)馕?脫附曲線

p/p0圖的氮?dú)馕?脫附曲線

2.3 樣品酸量

表酸量正交實(shí)驗(yàn)表

c(磷酸)/(mol·L-1)圖5 c(磷酸)對分子篩酸量的影響

t/h圖6 浸漬時(shí)間對分子篩酸量的影響

t/℃圖7 活化溫度對分子篩酸量的影響

t/h圖8 活化時(shí)間對分子篩酸量的影響

由圖5可知，c(磷酸)=0.5～2 mol/L，介孔分子篩對酸量的吸附隨著磷酸濃度的增加先增加后減??；由圖6可知，分子篩酸量隨著浸漬時(shí)間的增加而增加；由圖7可知，分子篩酸量隨著活化溫度的增加先減小后增大；由圖8可知，分子篩酸量隨著活化時(shí)間的增加先減小后增加。

2.4 表征結(jié)果

3 結(jié) 論

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] Kresge C T,Leonowicz M E,Roth W J，et al.Ordered mesoporous molecular-synthesized by a liquid-crystal template mechanism[J].Nature,1992,359:710-712.

[2] 朱學(xué)文，鄭淑君，朱東.分子篩負(fù)載型超強(qiáng)酸催化劑研究進(jìn)展[J].化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料，2004,2(5):23-25.

[3] Beck J S,Vartuli J C,Both W J,et al.A new family of mesoporous molecular-sieves prepared with liquid-crystal templates[J].J Am Chem Soc,1992,114:10834-10843.

[4] Vasile H,Franc O F.Ni-exchanged Al-MCM-41—an efficient bifunctional catalyst for ethylene oligomerization[ J].Journal of Catalysis,2004,225:213-222.

[7] 田部浩三，小野嘉夫，御圓生誠,等.新固體酸和堿及其催化作用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1992:4-13,118-123.