论文题目: Al-SBA-15和Fe-SBA-15介孔材料的合成、表征及催化性能研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 物理化学
作者: 李瑛
导师: 李灿,杨启华
关键词: 介孔材料,紫外共振拉曼光谱,催化
文献来源: 中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）
发表年度: 2005
论文摘要: 在介孔材料SBA-15中引入酸性中心和氧化中心是拓展其催化应用的一个重要途径,受到学术界和工业界的广泛关注。SBA-15一般在酸性介质中合成,但在酸性条件下水热合成引入杂原子比较困难,特别是引入高含量的杂原子具有一定的挑战性。本论文通过水解控制及两步pH调节的方法成功合成了高度有序的Al-SBA-15（Si/Al比= 1-100）。研究发现硅源和金属前驱体的水解速度的匹配是影响金属掺杂SBA-15有序性的关键因素,而合成过程中溶液的酸度对金属离子掺杂到SBA-15骨架中起到决定性作用。采用含有Al-O-Si键的前体作为铝源成功的将化学计量比的铝原子掺杂到材料中。NH3-TPD和吸附吡啶的红外光谱对材料的酸性表征结果表明:因为介孔硅铝材料中的Al没有类似微孔分子筛中Al的刚性配位环境,只能产生中等酸强度的酸中心。当Si/Al比高于10时,酸中心数量随着铝含量的提高而增大,当Si/Al比低于10时,四配位骨架铝和B酸中心及总的酸量不再随铝含量的增加而增加。Al-SBA-15在2,4-二叔丁基苯酚和肉桂醇的烷基化反应中具有较高的活性、选择性及稳定性。在酸性及中性条件下合成了高度有序的Fe-SBA-15。通过对合成过程中pH值的调控,可控制合成不同的铁物种,在合成过程中原位引入铝或镓可以大大提高Fe-SBA-15中铁的含量,不仅形成了骨架铁物种还能形成高度隔离的骨架外铁物种。利用紫外共振拉曼光谱手段鉴别了高度隔离的骨架铁物种和表面铁物种的存在。在244 nm激发线的激发下,观察到高度隔离的骨架铁物种的共振拉曼谱峰在1090 cm-1和510 cm-1处。在325 nm激光线的激发下,观察到高度隔离的表面铁物种相关的共振拉曼谱峰在1140 cm-1处。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 介孔材料发展概述
1.2 介孔材料的分类及表征
1.3 在介孔材料上引入催化活性中心
1.3.1 直接水热合成法
1.3.2 后嫁接法
1.3.3 离子交换法
1.3.4 其它方法
1.4 介孔材料在催化中的应用
1.4.1 酸催化反应
1.4.2 氧化还原催化反应
1.4.3 其它催化反应
1.5 介孔材料中杂原子存在状态的表征
1.5.1 X-射线粉末衍射测试（XRD）
1.5.2 紫外可见漫反射（UV-visDRS）光谱
1.5.3 红外光谱（IR）
1.5.4 穆斯堡尔谱（MOssbauer）
1.5.5 紫外共振拉曼光谱（UV resonance Raman）
1.6 论文选题
参考文献
第二章 实验部分
2.1 常用药品
2.2 材料表征方法
2.2.1 X-射线粉末衍射测试（XRD）
2.2.2 N_2吸附
2.2.3 透射电镜（TEM）
2.2.4 扫描电镜（SEM）
2.2.5 ~(27)Al 魔角旋转固体核磁共振谱（~(27)Al MAS NMR）
2.2.6 元素分析（ICP-AES）
2.2.7 傅立叶变换红外（FTIR）光谱
2.2.8 吡啶吸附的红外光谱法测定材料表面酸性（Pyridine-FTIR）
2.2.9 氨吸附程序升温脱附法测定材料表面酸性（NH_3-TPD）
2.2.10 程序升温还原法测定材料氧化还原性能（H_2-TPR）
2.2.11 紫外可见漫反射（UV-vis DRS）光谱
2.2.12 紫外共振拉曼（UV resonance Raman）光谱
第三章 酸性条件下Al-SBA-15 的合成、表征及其催化性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 Al-SBA-15的合成
3.2.2 Al-MCM-41的合成
3.2.3 Al-SBA-15的催化性能评价
3.3 结果与讨论
3.3.1 硅源及铝源水解速度的影响
3.3.2 溶液酸度的调节
3.3.3 两步pH调节法
3.3.4 Si/Al比对材料结构的影响
3.3.5 Al-SBA-15的酸性研究
3.3.6 Al-SBA-15的催化性能
3.4 本章小结
参考文献
第四章 用含Al-O-Si键的前体合成高铝含量的介孔硅铝材料
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 酸性条件下高铝含量Al-SBA-15的合成
4.2.2 碱性条件下高铝含量Al-MCM-41的合成
4.2.3 催化性能评价
4.3 结果与讨论
4.3.1 酸性条件下高铝含量Al-SBA-15的合成
4.3.2 碱性条件高铝含量Al-MCM-41的合成
4.3.3 高铝含量介孔硅铝材料的酸性研究
4.3.4 高铝含量介孔硅铝材料的催化性能
4.4 本章小结
参考文献
第五章 Fe-SBA-15 的合成及紫外共振拉曼光谱表征
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 结果与讨论
5.3.1 合成条件对材料结构及铁的配位状态的影响
5.3.2 紫外共振拉曼光谱对介孔材料中骨架铁物种的鉴别
5.4 本章小结
参考文献
第六章 Al和Ga的引入及酸处理对介孔材料中铁物种的影响
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 Al-Fe-SBA-15的合成
6.2.2 Ga-Fe-SBA-15的合成
6.2.3 Fe-MCM-41的合成
6.2.4 α-O浓度的测定
6.3 结果与讨论
6.3.1 铝的引入对铁物种的影响
6.3.2 镓的引入对铁物种的影响
6.3.3 Fe-MCM-41的紫外共振拉曼光谱表征
6.3.4 Fe-SBA-15及Al-Fe-SBA-15中铁物种的稳定性
6.3.5 含铁介孔材料上α-O浓度的测定
6.4 本章小结
参考文献
第七章 总结与展望
作者简介及发表文章目录
致谢
发布时间: 2007-03-13
参考文献
- [1].有机—无机杂化介孔材料的合成与分子识别研究[D]. 龚睿.武汉大学2014
- [2].纳米限域放气反应制备的无序介孔材料在多相催化中的应用研究[D]. 刘学腾.华东师范大学2018
- [3].绿色化学中催化氧化新材料的合成表征和性能技术的研究[D]. 孟祥举.吉林大学2004
- [4].介孔材料组装酶蛋白的研究[D]. 高波.吉林大学2005
- [5].介孔固体酸碱催化剂的合成、表征及催化应用[D]. 黄家辉.吉林大学2006
- [6].硅（铝）孔材料的制备和功能化[D]. 蔡晓慧.吉林大学2006
- [7].弱酸性体系介孔材料的合成、改性及催化性能研究[D]. 叶生荣.华东师范大学2006
- [8].纳米及介孔材料的制备表征和催化性能研究[D]. 郭学锋.南京大学2000
- [9].介孔材料内反应平衡的分子模拟及天然气CH4/CO2体系分离的实验和模型化[D]. 彭璇.北京化工大学2005
- [10].有机—无机介孔微球的制备、表征及其在色谱分离中的应用研究[D]. 朱桂茹.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）2007
相关论文
- [1].SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰及其在多相催化中的应用[D]. 马晶.哈尔滨工业大学2011
- [2].有机—无机介孔微球的制备、表征及其在色谱分离中的应用研究[D]. 朱桂茹.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）2007
- [3].介孔氧化硅材料的合成及其在生物分子吸附中的应用[D]. 张贺.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）2007
- [4].手性环己二胺功能化的有机—无机介孔材料的合成及其在不对称催化中的性能研究[D]. 蒋冬梅.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）2007
- [5].新型有序介孔材料的合成与表征[D]. 储彬.吉林大学2007
- [6].介孔材料水热稳定性的改进及新型介孔碳材料的水相合成[D]. 张福强.复旦大学2007
- [7].高稳定性的介孔材料的合成、表征及催化性能研究[D]. 杜耘辰.吉林大学2008
标签：介孔材料论文; 紫外共振拉曼光谱论文; 催化论文;