MCM-48分子筛的合成及在催化领域的应用进展

自从M41S系列分子筛问世以来,介孔分子筛的合成和应用研究便成为热门领域之一.其中MCM-48具有～2.6 nm的均匀孔径、三维螺旋面的孔道结构、良好的长程周期性和稳定的骨架结构[1-3].MCM-48的这种三维螺旋结构孔道比MCM-41一维结构孔道更有优势,可以有效地避免客体     

MCM-48掺杂铬对催化活性的影响

中介孔分子筛MCM-48因其具有三维螺旋孔道结构,且孔径均匀,长程周期性良好及骨架结构稳定等特征而有可能成为有应用前景的工业催化剂^[1～11].纯硅MCM-48分子筛因无酸性,催化活性极低.     

MCM-48分子筛的高效合成途径

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,用水热合成法合成MCM-48,在合成过程中通过降低pH值等方法可以使得MCM-48的产率显著提高,当pH=7时,产率达到97%。XRD和物理吸附表明合成的介孔分子筛具有高比表面积(BET,～1000m^2/g)和规整的孔道结构且孔径集中在2.6nm左右。     

模板剂对全硅MCM-41介孔分子筛结构的影响

分别采用十六烷基三甲基溴化铵和十六烷基三乙基溴化铵作为模板剂,硅溶胶为硅源,用水热晶化法在碱性（NaOH）介质中合成了MCM-41介孔分子筛样品.通过XRD、N2吸附-脱附、TG-DTA、IR等测试手段对这两种样品进行了对比表征分析.考察了两种不同模板剂对其晶体结构、比表面及孔径大小的影响.实验结果表明,相对于十六烷基三甲基溴化铵做模板剂,采用大头基的十六烷基三乙基溴化铵可以合成较大孔径和孔容（分别为4.72 nm和1.14 cm3•g-1）的MCM-41介孔分子筛,而且具有较窄的孔径分布,因此对于合成大孔径的介孔分子筛MCM-41,十六烷基三乙基溴化铵是一种很好的模板剂.     

介孔ZnO/SiO2复合材料的合成与性能表征

通过原位合成的方法,以[Zn(OH)x]-(x-2)(x＞2)为锌源、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,合成了孔壁为ZnO/SiO2复合结构的MCM-48型有序介孔分子筛,并通过XRD、XPS、N2吸附-脱附等温线等手段对样品进行了表征,结果表明,锌以正二价离子的形式均匀的分布在MCM-48分子筛的孔壁结构中.另外,适量掺锌所合成的Zn-MCM-48介孔材料仍然保持立方介孔的有序结构,具有较高的比表面积、较高的孔容和较宽的孔径分布.     

介孔分子筛MCM-48的室温合成与表面修饰

在室温条件下的碱性介质中合成了介孔分子筛MCM-48，并对其进行了有机官能团表面修饰。利用HRTEM、低温N₂吸附、XRD、TG、IR和NMR等手段对产物进行了结构和性能分析。实验结果表明，合成产物MCM-48具有规则的孔道结构、大比表面积、大孔容和窄分布的孔径。由硅烷试剂表面修饰后的MCM-48，由于有机官能团接枝在MCM-48的内表面，占据了孔道内部空间，使其比表面积、孔容和孔径都减小。     

用双表面活性剂为共模板合成中孔分子筛MCM-48

利用水热法以非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为共模板合成了中孔分子筛MCM-48.实验中发现利用较强的范德华力和氢键,聚乙二醇辛基苯基醚可在很大程度上降低合成MCM-48所需阳离子表面活性剂的用量,且利于制备有序性好、骨架聚合度高、稳定性好的MCM-48.通过调节聚乙二醇辛基苯基醚与十六烷基三甲基溴化铵的比例,可得到不同物相结构的分子筛.     

氟化物体系中老化方式对合成MCM-22分子筛的影响

 以氟化钠为矿化剂、六亚甲基亚胺为模板剂,在静态水热条件下考察了静态老化、动态老化及超声老化对合成MCM-22分子筛的影响. 实验结果表明,三种老化方式对合成MCM-22分子筛均有促进作用,其中超声老化的促进作用最明显. 采用超声老化的方法,在氟化物体系中使MCM-22分子筛可合成SiO2/Al2O3摩尔比范围扩大到 20～100, 合成时间缩短到 48～62 h, 同时分子筛的形貌发生了改变.     

MCM-48介孔分子筛的高压合成

采用正硅酸乙酯（TEOS）作硅源,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,在高压 （约7 MPa）和373 K下合成了MCM-48介孔分子筛.用XRD、氮气吸附及29Si MAS NMR对样品 进行了表征.与常压合成的相比,高压下合成的MCM-48具有更高的热稳定性和水热稳定性.2 9Si MAS NMR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,从而使 其具有更高的稳定性.     

Mo-MCM-48中孔分子筛微波辐射合成的研究

在微波辐射下快速合成含Mo离子的MCM-48分子筛,考察了微波反应釜压力和反应时间对Mo-MCM-48合成的影响,并用XRD,TEM,FT-IR和N2吸附进行表征。结果表明：微波辐射下能快速合成结晶良好的Mo-MCM-48分子筛;合成时以0.481MPa压力、反应2h为宜;Mo离子进入MCM-48分子筛的骨架;焙烧结果表明Mo-MCM-48热稳定性较好。苯乙烯催化氧化结果表明Mo-MCM-48具有一定的催化氧化活性。