铜含量对水热合成Cu-MCM-41介孔分子筛物性参数的影响
关键词：水热合成；Cu-MCM-41；掺杂量；介孔分子筛
The Influence of Cooper Content to the Physical Parameter of Cu-MCM-41 by Hydrothermal Synthesizing
Abstract: The mesoporous molecular sieve Cu-MCM-41 was synthesized by hydrothermal synthesis method with TEOS, copper nitrate, sodium hydroxide as raw materials, and cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) as template. The products were investigated by XRD and FT-IR techniques, respectively. The results suggested that, with the increase of copper content, the 100 crystal’s characteristic peaks of mesoporous molecular sieve Cu-MCM-41 became weaker. When copper content reached 1.60 mmol/g, the characteristic peaks (100) of mesoporous molecular sieve Cu-MCM-41 disappear, in addition, the CuO appeared in XRD (25-80º).
Keywords: hydrothermal synthesis; Cu-MCM-41; mesoporous molecular sieve; doping content
目 录
摘 要 1
引 言 1
1 实验部分 3
1.1 仪器与试剂 3
1.2 样品的制备 4
2 结果与讨论 5
2.1 红外光谱分析 5
2.2 X射线粉末衍射分析 6
3 结 论 7
参考文献 7
致 谢.9
铜含量对水热合成Cu-MCM-41介孔分子筛物性参数的影响
引 言
无机多孔材料由于具有较大的比表面积和孔容量，在精细化工、石油及天然气加工、气体吸附与分离等领域有着广泛的用途。根据国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的定义[1]，多孔材料按孔径大小分为以下三种：
孔径<2 nm的称为微孔(microporous)
孔径在2~50 nm之间的称为介孔(mesoporous)
孔径>50 nm的称为大孔(macroporous)
自五吹冰十年代开始，微孔分子筛材料具有规整的结构和一定大小的均匀孔道体系等特点，己被广泛应用于石油炼制、石油化工、石油催化等领域中，并产生了巨大的经济效益。然而微孔材料存在一个很严重的缺点，即孔径一般较小(<1.3 nm)，不能应用于动力学直径大于8Å 的分子反应，因而微孔分子筛材料在应用前景上受到很大限制。为解决这一问题，近年来人们努力地开发新的替代材料，它不仅要保留微孔材料的诸多优点（高的比表面和吸附能力，单一的孔径分布和良好的尺寸可控性，以及热稳定性），还要克服微孔材料孔径较小这一不足之处，众多的化学家在合成更大孔径的分子筛材料方面进行了大量的探索和研究。
1992 年，美国Mobil 公司的研究人员[2]首次使用烷基季铵盐型阳离子表面活性剂为模板剂，成功地合成出M41S 系列介孔氧化硅材料（包括吹冰方结构的MCM-41，立方结构的MCM-48 和层状结构的MCM-50），使得对分子筛的研究从微孔阶段进入介孔阶段。与经典的微孔分子筛相比，介孔分子筛材料的优越性在于它具有均一且可调的介孔孔径、稳定的骨架结构、具有一定的壁厚且易于掺杂的无定形骨架组成、较大的比表面积(约1000 m2/g)以及可修饰的内表面，同时还具有较高的化学和热力学稳定性。从而对于在沸石分子筛中难以完成的大分子催化、吸附与分离等过程展示了极为广阔的应用前景，虽然从首次报道至今只有短短二十几年时间，但现在已成为材料科学及应用领域最热门的课题之一。
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