介孔分子筛的制备方法、性能
分子筛
• 3. 择形催化剂的性能要求与调变 择形选择性的调变，可以通过毒化外表面活性中心； 修饰窗孔入口的大小，常用旧修饰剂为四乙基原硅酸酯， 也可改变晶粒大小等。 择形催化的最大实用价值，在于利用它表征孔结构的 不同。 择型催化在炼油工艺和石油化工生产中取得了广泛的应 用。如分子筛脱蜡、择型异构化、择型重整、甲醇合成汽 油、甲醇制乙烯、芳烃择型烷基化等等都是。 参考书： 《择形催化》 曾昭槐 编著 中国石化出版社 1994 北京
分子筛及其催化作用
沸石分子筛是一类重要的无机微 孔材料，具有优异的择形催化、酸碱催化、 吸附分离和离子交换能力，在许多工业过 程包括催化、吸附和离子交换等有广泛的 应用。沸石分子筛的基本骨架元素是硅、 铝及与其配位的氧原子，基本结构单元为 硅氧四面体和铝氧四面体，四面体可以按 照不同的组合方式相连，构筑成各式各样 的沸石分子筛骨架结构。
沸石分子筛的结构单元
硅、铝氧四面体（硅、铝位于四面体重心，氧在四面体角顶）是为第一 结构单元；一级单元以氧为桥（氧桥）首尾相连而成第二结构单元 （环），如单四元环（S4R——平面四边形，其边代表氧桥，顶点为硅、 铝等），单六、八元环（S6R，S8R）等；各种单多元环以氧桥连接，形 成第三结构单元（多面体和笼），如双四、六、八元环（D4R，亦称立方 体笼；D6R，亦称六角柱笼；D8R，亦称八面柱笼）及β笼. α笼和β笼是A、X和Y型分子筛晶体结构的基础。
• 择形催化共有以下四种不同的形式： • (A) 反应物的择形催化 • 例如，丁醇的三种异构体的催化脱水，用CaX， 正构体较之异构体更难于脱水；用CaA，则丁醇2完全不能反应，带支链的异丁醇脱水速率也极低， 正丁醇则转化很快。 • 油品的分子筛脱蜡，重油的加氢裂化等 。 • (B) 产物的择形催化 • Mobil公司开发的混合二甲苯经择形催化生产 P-X的技术 。
多级孔道沸石分子筛的制备概述
多级孔道沸石分子筛的制备概述钛硅沸石类分子筛是人们最早研究的一类钛硅分子筛。
这类催化剂具有沸石晶体的特性，在很多类有机物特别是较小分子的有机物催化氧化反应中具有出较高的活性和较好的稳定性，钛硅沸石类分子筛的典型代表是TS-1。
它是1983年由Taramasso及其合作者在意大利首次合成的。
TS-1属于正交晶系，具有典型的MFI拓扑结构，其主孔道均为十元环结构单元，孔道结构由“Z”字形通道和与之相交的椭圆形直孔道组成，孔径平均尺寸为0.54×0.56nm。
目前TS-1的制备方法主要包括：水热晶化法，气固相同晶取代法，微波法及干胶法等。
水热晶化法是目前最常被采用的合成方法。
1983年TS-1的第一次制备就是采用水热晶化法，经典的合成方法须在无CO2的气氛中进行，分别使用钛酸四乙酯（TEOT)和正硅酸四乙酯（TEOS)作为钛源和硅源，用四丙基氢氧化铵(TPAOH)作为模板剂和碱源。
经典合成法的局限性较大，因为钛酯和硅酯的水解都需要在低温且无CO2的条件下进行，且模板剂TPAOH的用量较大，进一步提高了TS-1的合成成本。
将介孔材料与沸石分子筛相结合能够制备出多级孔道分子筛，近年来，对于这类材料的合成，国内外科研人员取得了大量的研究成果，目前为止，研究人员采用的制备多级孔道沸石分子筛的方法主要包括双模板法、单一模板法、纳米组装法及后处理法。
双模板法双模板法是制备多级孔道沸石分子筛常用的一种方法。
双模板法是指合成体系中既含有微孔模板剂又含有介孔/大孔模板剂。
一般选用有特定性质的材料作为介孔/大孔模板剂，又称为二次模板，在制备材料的工程中，如果这些物质能够共生到沸石晶体中，就能够起到二次模板的作用，通过焙烧等方法除去二次模板，就会在沸石晶粒内留下一些尺寸较大的孔道。
根据介孔/大孔的物化性质不同，可以将介孔模板分为硬模板和软模板。
硬模板通常为固体纳米材料，一般具有很强的刚性，在合成体系中不溶解。
相比较而言，软模板通常是高分子材料，一般有一定的柔性，能够在合成体系中溶解或者能很好的分散在合体系中。
分子筛结构和性质
分子筛结构和性质分子筛是一种由无机合成的高度有序、多孔的晶体结构材料，具有特殊的孔结构和吸附性能。
它以其丰富的孔道结构和特殊的化学组成而在催化、吸附分离、分子检测以及生物医学等领域得到广泛应用。
在下面的文章中，我将详细介绍分子筛的结构和性质。
首先，让我们来了解分子筛的结构。
分子筛的结构由无机氧化物组成，主要包括硅、铝等元素，常见的分子筛成分有沸石、SAPO、MAPO等。
分子筛具有三维的有序孔道结构，孔道结构可以分为微孔、介孔和大孔。
在微观层面上，分子筛的结构可以看作是由多种不同大小孔道交错组成的网状结构。
这种孔道结构的具体形状和尺寸可以通过合成过程中的模板选择和合成条件来调控。
此外，分子筛的结构中常见的有晶格孔、缺陷孔和层间孔。
其次，让我们来了解分子筛的性质。
分子筛具有许多独特的性质，主要包括吸附性能、催化性能、选择性和分子识别性能。
分子筛的吸附性能是它最重要的特性之一，它可以通过其孔道结构选择性地吸附不同大小、极性和形状的分子。
分子筛的催化性能主要体现在其对分子间相互作用的选择性控制和催化反应的有效性。
分子筛催化剂可以通过表面酸性和结构上的局部环境调控，实现对反应物的选择性吸附和反应速率的控制。
此外，由于分子筛结构的独特性质，它在分子分离、气体和液体吸附以及分子检测等方面具有广泛的应用。
分子筛的独特性质还体现在其对分子大小和极性的选择性吸附。
由于其孔道结构和表面电荷分布的差异，不同类型的分子筛对不同大小的分子具有选择性吸附能力。
这种选择性使得分子筛可以用于分子分离、去除杂质以及储存和释放分子等应用。
此外，分子筛还可以通过调整合成条件和晶体结构，来实现不同孔径和孔隙分布的调控。
这种调控性使得分子筛可以应用于不同领域和不同需求的研究。
另一方面，分子筛的结构和性质与其应用密切相关。
例如，在催化反应中，分子筛的结构可以影响反应的选择性和活性。
通过调控分子筛的孔道结构和表面酸性等特性，可以实现对反应物的选择性吸附和反应速率的调控。
原位法制备介孔SiO_(2)@TiO_(2)粉体及其性能研究
第36卷第1期2251年3月西南科技大学学报Jo/rnai of So/thwest University of Scie/ce and TechnologaVo/36No.1Mar,2021原位法制备介孔SiO2@TiO2粉体及其性能研究尹梦康明孙蓉李昌林赵宇航(西南科技大学材料科学与工程学院四川绵阳651010)摘要:介孔S i O2@T i O2粉体具有较大比表面积及有序的孔径分布，在吸附、药物控释以及催化剂载体等领域应用前景广阔。
以正硅酸乙酯为硅源、钛酸正丁酯为钛源、十六烷基三甲基漠化铵为模板剂，结合并改进溶胶凝胶法和水解沉淀法，设计了一种原位制备介孔S i O2@T i O2粉体的方法。
通过对不同酸碱条件下所得样品进行结构与性能分析表明，碱性条件有利于介孔S1O2@T1O2粉体的制备，在pH值为3和5时，其孔径分布不集中，比表面积在10 m2/g以下，当pH值为0〜11时,其比表面积为150〜200m5/g,孔体积为0.213〜0.369mL/g,孔径集中分布在5nm 左右。
相较于传统的溶胶凝胶法，原位法制备的介孔S i O2@T i O2粉体比表面积和孔体积均有增大,孔径减小但分布集中，使其更适合作为催化剂载体。
关键词:原位法介孔S1O2@T1O2粉体比表面积孔体积孔径中图分类号：0643.36文献标志码：A文章编号：1671-8755(2021)01-0023-05In-siti Preyaration and Praperties of Mesoporaus SiO2@TiO2PowderYIN Msg,KANG Ming,SUN Rong,L)Chapglia,ZHAO YuUapg(School of Materiad ang Engineering,Southwest Universita of angTechnolofa,MianyaTig621212,Sichuan,China)Abstract:Meso/oro/o SiO2@T1O2powder has a larpe specific surface area and orbereC pore size distri/u-tioc,which UPngo a wi/e applicatio/prospect in the fields of aPsorptioc,co/trolleC release of drugs and catalyst suupoU.In t hio stuUy ,with chyl orthosilicate as silicoc so/rce,n-Putyl titanate as titanium so/rce and cCyt tCoChyt ammo/ium Uromine as template agent,a metho/for in-situ pcpdction of mco-poro/o SiO2@T1O2powder wao invecteC Oa。
短时间室温合成介孔分子筛MCM-48
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ｎＥ （ Ｇ１： （ ０） １： ． ２ ２ １ ｎＨ２ ＝ ０３： ７： ６ 。
（ ℃／ ｎ ２ ｍｉ）至 ５ ０ ５ ℃，在 该温 度下焙烧 ６ ，脱去模板 ｈ 剂得到 白色粉末 即介孔分子 筛 ＭＣ ４ 。 Ｍ ８
２３ 表 征 －
样 品的 ＸＲ 的测定在 Ｂｕ ｅ（ Ｄ ｒｋ ｒ 布鲁克） ｄ ａ ｃ Ｄ８Ａ ｖｎ ｅ Ｘ射线衍射仪 上完成 （ ｕ ，管流 ４ ｍＡ，管压 ４ ｋ Ｃ 靶 ０ ０ Ｖ， 步 长 ０ １ ： 红 外 光 谱 的 测 定 是 用 Ｎ ｃ ｌ （ 高 ． ） Ｏ ｉｏ ｔ尼 ｅ
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助
能
童 孝
许
２０ 年增刊 （ ） ０７ ３ 卷 ８
短时 间室温合 成介孑 分子筛 ＭＣ ４ Ｌ Ｍ一８
张 静 ，王 娜 ，王 蕾 ，闫 实 ２ ，王 趱 ，郑 丽
（ ． 阳化工 学院 材料科学 与工程学院 ，辽宁 沈 阳 １０ ４ ： １ 沈 １ １２ ２农业部农业环境质量监 督检 验测试 中心 ，辽宁 沈阳 １０ ３ ） ． １０ ４
摘 要： 以正硅 酸 Ｌ￣ （Ｅ Ｓ为硅 源、十 六烷基 三 甲 ，ＲＴ Ｏ ） 子水洗 涤 ３次 ，在烘箱 中 １０Ｃ下干燥得到 白色粉末 ， ０＊ 即得 样 品 ＭＣ ４ 。将 原 粉 放 入 马 弗炉 由室温 升 温 Ｍ．８
基 溴化 铵（ Ｔ Ｂ 为模板 剂在碱性 介质 中室温合 成 了介 ＣＡ ） 孔分子 筛 ＭＣ ４ ，考察 了模板 剂用量、ｐ 值 、 乙醇 Ｍ一８ Ｈ 以及 水的用量等条件对 分子 筛合成 的影响 。利用 Ｉ Ｒ、 Ｘ Ｄ、Ｓ Ｍ 等手段对产物 进行 了表征 。结 果表 明：在 Ｒ Ｅ 室温条件下 ｐ Ｈ＝１．， ０ ｎ合成孔道结构规整 的介孔 １ ２ ｍｉ ８ 分子 筛 ＭＣ ４ ， Ｍ一８ 其最佳配 比为： （Ｅ ） ｎＣ Ａ ）： ｎＴ ＯＳ ： （ Ｔ Ｂ
不同孔径SBA-15介孔分子筛的合成与结构表征 黄权
不同孔径SBA-15介孔分子筛的合成与结构表征黄权发表时间：2019-10-24T14:23:38.823Z 来源：《电力设备》2019年第12期作者：黄权[导读] 摘要：介孔分子筛的孔道结构高度有序，具有很高的比表面积，在多相催化、吸附/分离、微反应器等领域具有应用潜力。
（中天钢铁集团有限公司江苏常州 213000）摘要：介孔分子筛的孔道结构高度有序，具有很高的比表面积，在多相催化、吸附/分离、微反应器等领域具有应用潜力。
为避免嫁接的磺酸基和磷钨酸在接枝改性过程中受到异类物质或离子干扰，寻求一种简单、操作性强、高产量的介孔孔径可控的SBA-15介孔分子筛的合成路径：利用分子自组装的方式，通过调整水热温度和时间合成具有不同孔径大小的SBA-15介孔分子筛，对其结构进行表征、分析。
关键词：介孔分子筛；SBA-15；合成；孔径；壁厚1介孔材料（分子筛）概述分子筛是一类多孔的具有骨架结构的水合硅铝酸晶体，具有规则的孔道和排列整齐、内表面极大的空穴。
按照国际纯粹与应用化学协会（IUPAC）的定义，根据孔径大小，分为3类：微孔（<2nm）、介孔（2-50nm）和大孔（>50nm）。
如表1.1所示，是根据不同孔径和孔的分布状况绘制出来的一些具体例子[1]。
介孔分子筛具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等特点，同时具有较高的热稳定性和水热稳定性。
2 SBA-15介孔分子筛合成机理及制备方法2.1 SBA-15介孔分子筛合成机理其中比较具有典型性的有协同作用机理、液晶模板机理、电荷匹配机理、层状褶皱机理和棒状自组装机理等。
2.2 SBA-15介孔分子筛的制备方法介孔分子筛材料的合成简单说就是“造孔”。
如何制造出有序的介孔，相应的有很多种方法和技巧。
造孔的方法按模板剂的不同可分为硬模板法和软模板法。
介孔材料SBA-15的合成方法主要有以下两种：一是水热合成[2，3]，二是微波辐射法[4，5]。
第四节分子筛简介ppt课件
20世纪90年代 Estermann和徐如人分别报道了两种新的具有二十元 环的超大孔Cloverite和JDF-20分子筛
1992年 Kresge用表面活性剂合成了一系列全新的MCM介孔分子筛
4
Chapter 3 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
AlPO4-8 VPI-5 三叶沸石
JDF-20
代号 LTA CHA ERI MTT
FER MFI MEL MTW LTL MOR OFF FAU AET VFI CLO
孔道体系 8-8-8 8-8-8 8-8 10 10 10-8 10-10 10-10 12 12 12-8 12-8-8 12-12-12 14 18 20-20-20 20-10-8
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§3-4 分子筛 化学
Chapter 3 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
p区元素化学
§3-4 分子筛 化学
（3）笼——主要结构单元
各种环通过氧桥相互连接成三维空间的多面体叫晶 穴或孔穴，也有称为空腔，通常以笼(cage)来称呼。由笼 再进一步排列即成各种沸石的骨架结构。
p区元素化学
§3-4 分子筛 化学
• 按硅铝比分为A型、X型、Y型等分子筛
通式为：MO·Al2O3·xSiO2·yH2O 其中M代表K、Na、Ca等
习惯上：
SiO2/Al2O3摩尔比：2.2~3.0 叫X型分子筛； SiO2/Al2O3摩尔比：>3.0叫Y型分子筛； A型分子筛的硅铝比接近1：1。
MCM-41有序介孔分子筛制备及表征的DTA、XRD、UV分析
MCM-41有序介孔分子筛制备及表征的DTA、XRD、UV分析谷忻【摘要】用铝酸纳,硅酸钠为原料,C16TMAB为模板制备MCM-41有序介孔分子筛.将其浸泡在Ti2(SO4)3溶液中进行自组装,通过对组装前后的样品分别做DTA、XRD及UV分析,结果表明MCM-41具有较大的比表面和较好的热稳定性,在催化领域拥有光明的情景.【期刊名称】《贵州师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(028)003【总页数】4页(P122-125)【关键词】MCM-41;自组装;合成;表征分析【作者】谷忻【作者单位】南京大学,化学化工学院,江苏,南京,210046【正文语种】中文【中图分类】O691992年Mobil公司的Beck等[1,2]首次成功合成了M41S系列分子筛,在沸石和催化界引起了极大的关注。
MCM-41介孔分子筛是其中之一,它具有六万有序排列的单一孔道结构,孔径可在1.5nm～10nm范围内调变,吸附能力强,热稳定性好。
MCM-41特殊的大孔结构,为有机大分子参与反应提供了有利的空间构型和选择活性中心。
但由于MCM-41分子筛存在热和水热稳定性差的不利因素使其工业应用受到限制,因此稳定性问题的解决是其是否能工业化的关键,相应的MCM-41分子筛稳定性的改进研究备受关注。
刘从华等[3]发现孔墙厚度是衡量MCM-41分子筛热和水稳定性的重要参数,因此人们希望通过增大孔墙厚度来提高分子筛得热和水热稳定性。
时期多孔无机固体材料被广泛地应用在吸附剂、非均相催化剂、各类载体和离子交换剂等领域,空旷结构和巨大的表面积加强了它们的催化和吸附能力具体的调制手段有三种:a.通过改变表面活性剂的脂肪链的长度调节孔径大小;b.通过在晶化反应中添加辅助有机分子调节;c.通过水热后处理对孔径重整扩大处理。
由于MCM-41分子筛具有较大的比表面积(>1 000 m2/ g)和较高的吸附容量(>0.7mL/g),因而它对芳烃烷基化及烯烃齐聚等反应,特别是对渣油的裂化反应具有独特的催化性能,同时也可用作高效吸附剂。
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4、KIT-6的应.3 常见多孔材料的孔分布
常见多孔材料的孔分布比较
1、介孔分子筛简介
• 1.4 M41S微观结构
M41S系列介孔材料结构简图
1.5 SBA-6的三维结构
SBA－6的三维结构
2、KIT-6的合成
• • • • 2.1 2.2 2.3 2.4 KIT系列简介 KIT-6的合成原料 KIT-6的合成方法 合成的KIT-6表征
2.1 KIT系列简介
该系列由Ryoo 等人合成。其中，KIT-1 是 一种结构无序的介孔氧化硅材料。KIT-6 是在 Pluronic P123（EO20PO70EO20）导向下，通过 添加正丁醇而得到的具有立方孔道结构(Ia3d) 的介孔氧化硅材料。
2.2 KIT-6的合成原料
实验所需主要原料: 三嵌段共聚物表面活 性剂P123，分析纯；浓盐酸，分析纯；正硅 酸乙酯，分析纯
3.1.2 催化剂性能
从图中可以看到， 以各催化剂降解甲基橙 完毕的反应时问长短为 考核指标，其光催化活 性顺序为：Ag-TiO2／KIT-6 >Ag-Ti02>Ti02／KIT-6>TiO2
3.2 La掺杂的KIT-6介孔分子筛
3.2.1 材料来源
合成母液的摩尔比为Si02：P123：HCl：La：B： BuOH：H20=1：0．017：1．83：x：1：1．31：195， 通过调节母液的pH值来合成不同La含量的La-KIT-6-X 和LaB-KIT-6-X介孔分子筛(x为合成母液中的La／Si摩 尔比)。
3、KIT-6的性能
3.1 Ag-TiO2/KIT-6复合纳米光催化剂 3.1.1 催化剂来源 以有序介孔SiO2(简称KIT-6)为载体， 采用钛酸丁酯水解法将纳米TiO2与KIT-6复合， 并通过沉积沉淀法将纳米Ag粒子负载于其上， 制得Ag-Ti02／KIT-6复合光催化剂。
3.1 Ag-TiO2/KIT-6复合纳米光催化剂
3.3.2 催化剂性能
由图可以看到，N2 的穿透时间随 PEI 负载率 RC 的增大而降低，而 CO2 的穿透时间却随 PEI 负载率的 增大先增大后降低。
3.4 Mo/KIT-6对乙烷氧化
3.4.1 催化剂来源 以KIT-6为载体，负载过渡金属钼制备催 化剂。
3.4 Mo/KIT-6对乙烷氧化
2.3 KIT-6的合成方法
2.3.1 方法
以P123 为模板剂，正硅酸乙酯为硅源， 采用水解法制备了介孔分子筛KIT-6
2.3 KIT-6的合成方法
2.3.2 步骤
将6 gP123 溶解在10 mL 浓盐酸和220 mL 去 离子水溶液中，搅拌1 h 至P123 溶解，形成透明溶 液，再向此溶液中加入6 g 正丁醇搅拌1 h，然后将 该溶液置于30 ～ 45 ℃的水浴中，将12． 9 g 正硅酸 乙酯缓慢滴加到该溶液中，将温度保持在30 ～ 45 ℃之间，搅拌2 h，然后在100 ℃条件下水热处理24 h，过滤后用去离子水反复洗涤，所得粉体在100 ℃ 干燥处理后， 550 ℃锻烧除去表面活性剂。
3.2 La掺杂的KIT-6介孔分子筛
3.2.2催化剂的性能
在La-KIT-6-X催化剂上，以双氧水为氧化剂，可以得 到较高的苯乙烯转化率和苯甲醛选择性。
3.3 PEI 改性介孔分子筛KIT-6
3.3.1 材料来源 今采用浸渍法将PEI(聚乙烯亚胺)负载到 KIT-6 介孔分子筛孔道表面上。
3.3 PEI 改性介孔分子筛KIT-6
介孔分子筛的制备方法、性能 和应用
报告人:张佳明
主要内容
1、介孔分子筛简介 2、KIT-6的合成 3、KIT-6的性能 4、KIT-6的应用
1、介孔分子筛简介
1.1 什么是介孔分子筛
介孔材料就是孔径在 2-50 nm 的材料，介 孔就是介于微孔和大孔之间。
1.2 介孔分子筛的种类
M41S 系列、 SBA 系列、 HMS 系列、 MSU 系列、 KIT 系列、 FDU 系列、 AMS 系 列、 HOM 系列
2.4 合成的KIT-6表征
2.4.1 XRD 分析
2.4 合成的KIT-6表征
2.4.2 红外光谱分析
2.4 合成的KIT-6表征
2.4.3 氮气吸附脱附
2.4 合成的KIT-6表征
2.4.3 氮气吸附脱附
2.4 合成的KIT-6表征
2.4.4 SEM 分析
2.4 合成的KIT-6表征