磷酸氧锆介孔材料的制备

论文题目: 磷酸氧锆介孔材料的制备

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料工程

作者: 韩士春

导师: 刘立柱,王宽启

关键词: 介孔材料,分子模拟,蒙特卡罗方法,磷酸氧锆

文献来源: 哈尔滨理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文选择四水硫酸锆为主要原料、新型三头季铵盐表面活性剂作为结构导向剂,采用水热合成法合成磷酸氧锆介孔分子筛。利用XRD、SEM等现代测试技术,探索合成新型介孔分子筛磷酸氧锆材料的工艺及合成机理。XRD测试结果表明:合成物的特征衍射峰出现在2?左右,利用布拉格方程计算出介孔材料的孔径尺寸在2.3652~12.535nm,表明合成的磷酸氧锆材料为介孔材料;通过液氮的吸附-脱吸试验检测出介孔材料的比表面积,并绘制出吸附-脱附曲线,进一步验证了合成物为介孔材料。热重分析试验表明,500℃煅烧能够有效地除去模板剂,并且使得孔道有序度得到明显的提高。利用SEM观察到介孔材料为分散度较好的颗粒。此外,通过改变三头季铵盐和无机锆源四水硫酸锆质量配合比,得到介孔材料的孔径尺寸与三头季铵盐和无机锆源四水硫酸锆质量配合比为0.625时,合成材料的有序程度最高。通过改变合成过程中磷酸量和磷酸处理时间,得到了它们与介孔材料孔径尺寸大小关系为:当磷酸的浓度为0.75mol/L时,介孔材料的尺寸较大;材料的晶化时间越长,其有序程度越高,从而孔径的尺寸越大。最后,利用数学方法对得到的数据进行处理,通过应用Matlab软件进行拟合,得到介孔材料的孔径尺寸与三头季铵盐阳离子表面活性剂的质量配合比,磷酸用量以及磷酸处理时间长短的量化关系:磷酸用量越多,则孔径越大,有序度越高;处理时间越长,孔径尺寸越大,有序度越高。利用蒙特卡罗方法(GCMC)和分子动力学的第一性原理对介孔材料的孔径分布,孔径大小进行了模拟,其结果与试验值较为接近。

论文目录:

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 课题背景

1.2 非硅基介孔材料的合成状况

1.3 合成机理的研究

1.4 介孔材料的表征

1.5 应用前景

1.6 本论文主要研究内容

第2章试验材料与研究方法

2.1 试验原材料

2.2 试验仪器与设备

2.3 磷酸氧锆介孔材料的制备

2.4 分析方法

2.5 本章小结

第3章锆基介孔材料合成机理和孔径控制

3.1 非硅基介孔材料的合成机理

3.2 锆基材料的孔径控制

3.3 锆基材料的孔径控制的理论研究

3.4 本章小结

第4章磷酸氧锆孔径尺寸模拟与参数计算

4.1 计算机辅助分子模拟的概述

4.2 模型的建立

4.3 计算结果及其孔径分布的讨论

4.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

工程硕士研究生简历

发布时间: 2006-12-12

参考文献

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磷酸氧锆介孔材料的制备

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