本站原创本文是一篇分子筛论文范文,分子筛相关毕业论文格式,关于MCM―48介孔分子筛的进展相关毕业论文格式范文。适合分子筛及物理化学及大学学报方面的的大学硕士和本科毕业论文以及分子筛相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
【摘 要】综述了MCM-48介孔分子筛的研究进展.介绍了MCM-48的制备,表征,性能的研究及应用,最后从提高热稳定性,水热稳定性,催化性能及产率等方面提出了MCM-48的研究趋势.
【关 键 词】MCM-48制备性能综述
自从1992年美国Mobil公司首次成功合成M41S系列介孔分子筛以来[1-2],越来越多的人们对介孔分子筛的制备、表征、应用及其性能的提高进行了研究.其在催化,吸附,分离和主客体化学等方面具有广泛的应用价值[3-4].MCM-48分子筛具有2-3nm的均一孔径和良好的长程有序性,特别是其三维孔道结构具有优良的传输性能,且不易造成吸附分子移动的障碍.从吸附剂和催化剂角度着眼,MCM-48材料更具有发展潜力,因而备受关注[5].Wang[9,10,15]等人通过对其合成方法和结构的研究,对其水热稳定性及耐碱性能等方面进行了研究和改善.
1MCM-48介孔分子筛的研究进展
1.1MCM-48介孔分子筛的制备
MCM-48介孔分子筛的传统合成方法大多采用水热或高压合成,反应时间长,耗能大[1],因此人们探索多种合成途径以缩短时间和节省能源[7].如Zhang[12]等人运用全微波技术合成高性能的MCM-48介孔分子筛.
采用真空浸渍法能较好的将酸性催化剂对甲苯磺酸引入MCM-48孔道内.表征得所制得的中孔炭具有规整的三维孔道结构.此外,还发现二次炭化有利于提高中孔炭的热稳定性.
微波合成法使用sH9402型微波炉,在一定的微波反应釜压力下辐射一段时间后,冷却,用去离子水洗涤并在离心机上离心沉降分离至pH<9,干燥后得到MCM-48分子筛原粉.
1.2MCM-48介孔分子筛的表征
介孔分子筛的表征方法有X射线衍射（XRD）、透射电镜TEM（EDS）、FT―IR、N2吸附等.
可以通过观察XRD图谱中特征峰多少和强弱来判断分子筛结构的有序性、稳定性和结晶度.从TEM图中可以清楚观察样品颗粒的完整程度及大小.EDS分析情况可以看出合成分子筛的各种元素所占比例.另外可以从FT-IR图谱中分析样品表面的官能团进一步了解分子筛的性能.潘[4]等人通过对分子筛的N2吸附-脱附的表征,从而分析所得分子筛的性能好坏.
1.3MCM-48介孔分子筛性能研究
模板剂、水、氢氧化钠、TEOS等对合成MCM-48介孔分子筛的性能都有影响.刘宁[13]等人探索了水,NaOH用量及晶化时间对分子筛合成的影响.
热稳定性和水热稳定性较差是介孔分子筛目前存在的主要问题.
（1）硅烷化技术：对MCM-48进行硅烷化反应可以增加孔壁憎水性,起稳定中孔的作用[14].
（2）纳米组装法：Li等[15]将硫酸铝、原硅酸四乙酯（TEOS）与碱混合,室温陈化20h,然后加入CTAB模板剂,于130℃下加热12～48h,制备了含有沸石基本单元的立方相介孔分子筛,比普通方法制备的MCM-48稳定性有很大的提高.
（3）用混合模板剂和新型模板剂：姜[8]等人以混合非离子一阳离子表面活性为模板合成MCM一48介孔分子筛,提高了产物的结晶度和稳定性；翟[11]等人以双表面活性剂为共模板合成MCM-48,实验发现利用较强的范德华力和氢键,能很大程度降低合成MCM-48所需阳离子表面活性剂的量,且有利于制备有序性好、架聚合度高的MCM-48.
（4）合成后处理：合成后处理是通过将焙烧前的MCM-48样品置于可溶性盐溶液或焙烧炉等中进行后处理以提高样品稳定性.蔡[16]等对过渡金属离子掺杂的MCM-48结果表明,掺杂的MCM-48具有优良的催化性能.
（5）高压合成法：Wang[6]等人在高压（约7MPa）和373K合成了MCM-48介孔分子筛.结果表明,高压有利于分子筛孔壁的聚合,导致分子筛结构更加完善.
（6）此外,还可以通过增加孔壁厚度,孔壁晶化法,加入有机胺,等方法来提高热稳定性和水热稳定性.
2MCM-48介孔分子筛的应用前景
MCM一48介孔分子筛因具有约2.6nm的均一孔径、三维螺旋面孔道结构、良好的长程有序性和较高的热稳定性等特点而备受关注,MCM-48介孔分子筛在催化,吸附,分离和主客体化学等方面具有广泛的应用价值.目前,环境保护已经成为全球关注的热点.挥发性有机化合物（VOCs）是破坏生态环境质量的重要污染物,近年来发现介孔分子筛对VOCs有较好的吸附效果.由于MCM-48具有孔容大和比表面积高的特点,为减少环境污染,可利用它来处理空气和水中的污染物质.另一方面,MCM-48介孔分子筛具有良好的催化活性,可有效提高合成率.
3MCM-48介孔分子筛存在的主要问题和研究方向
MCM-48介孔分子筛的三维孔道结构具有优良的传输性能,在催化,吸附,分离和主客体化学等方面具有广泛的应用价值.但水热稳定性较差是目前介孔分子筛应用的一大难题,要实现介孔分子筛的广泛应用主要得提高其水热稳定性.可以通过“使用混合模板剂和新型模板剂”、“纳米组装法”等技术.纯硅MCM-48介孔分子筛缺乏活性和离子交换能力,可引入杂原子对其进行改进.