mcm-41的介孔分子筛的合成表征及应用的研究毕业论文

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1、目　录目　录I摘要IIABSTRACTIII第一章前言11.1介孔分子筛的定义及特征11.2MCM-41介孔分子筛的研究进展11.3MCM-41分子筛的制备机理11.4Al-MCM-41制备机理31.5Al-MCM-41分子筛的表征手段4（１）X射线衍射（XRD）4（２）低温氮气吸附-脱附4（３）红外光谱（FT—IR）51.6Al-MCM-41分子筛的应用51.7选题的意义与目的5第二章实验72.1实验试剂及仪器7（1）试剂7（2）仪器72.2Al-MCM-41分子筛的合成72.3Al-MCM-41分子筛的表征8（1）XRD表征测试条件8（2）N2吸附82

2、.4Al-MCM-41分子筛的应用9（1）标准曲线的绘制9（2）吸附研究92.5结果与讨论11（1）Al-MCM-41介孔分子筛的结构表征11（2）Al-MCM-41应用（对重金属吸附）研究13第三章结论与展望163.1结论163.2展望16参考文献17致谢19Al-MCM-41介孔分子筛的合成、表征及应用的研究刘权浩摘要MCM-41具有大比表面积、长程有序结构等优点而备受关注，但是由于其酸度的影响，使纯硅MCM-41的催化、吸附等能力受到限制，研究表明引入杂三价离子能得到一个β酸位，从而提高分子筛的性能。本文以CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）为模板，TE

3、OS（正硅酸乙酯）为硅源，偏铝酸钠为铝源，采用水热晶化法合成Al-MCM-41分子筛，采用XRD衍射、氮气吸附等测试手段对合成产物进行表征，通过重金属离子吸附测试考察Al-MCM-41分子筛的吸附能力，分析其应用前景，结果表明：Al-MCM-41比纯硅MCM-41分子筛拥有更强的酸性，对重金属离子Cd2+吸附能力有所提高，拥有广泛的应用前景，极具开发价值。关键词：Al-MCM-41介孔分子筛，水热法，Cd2+吸附Al-MCM-41介孔分子筛的合成、表征及应用的研究LiuQuanhaoAbstract第一章前言1.1介孔分子筛的定义及特征孔径介于2nm-50

4、nm之间的多孔材料称为介孔材料[1]，介孔分子筛即孔径介于2nm-50nm之间的分子筛，亦称中孔分子筛。这种分子筛比表面积大、孔径大小均匀、六方有序、孔径在1.5-10nm范围内连续可调以及较好的热稳定性和水热稳定性。通常合成这种分子筛是采用有机分子-表面活性剂作为模板，与无机源进行界面反应，再通过煅烧或萃取等方式除去有机物，剩余无及骨架，形成多孔的纳米组装结构，从而使它们在催化、吸附、光、电、磁等许多领域有着广泛的潜在应用价值[2~3]。1.2MCM-41介孔分子筛的研究进展自从1992年Mobil公司[4-5]研究人员以表面活性剂为模板合成了孔径为1.

5、5~l0nm的M41S系列介孔分子筛(国际纯粹与应用化学定义：孔径<2nm为微孔;2～50nm为介孔;>50nm为大孔)以来，许多研究人员对M41S系列介孔分子筛的合成、结构、性能、改性、应用等方面进行了大量研究：李玉平等人[6]以β沸石作为硅铝源制备了β沸石/MCM-41微孔－介孔复合分子筛材料，并对其性能作了详细的研究。张铭金等人[7]制备了纯硅分子筛，掺杂Al、B、Ti、Al和B双掺作了大量研究，并对Al的掺杂作了详细研究。他们认为随铝含量的增加，四配位骨架铝和六配位骨架外铝同时增多，并且由非骨架四配位铝或骨架扭曲四配位铝所产生的“不可观察铝”也增多

6、。郭建维等人[8]则在Ti-MCM-41分子筛催化剂的表面硅烷化改性方面做了全面研究，他们的研究表明Ti-MCM-41分子筛的Si/Ti增大，而比表面积、平均孔径、孔容积均有不同程度降低，但疏水性、催化氧化活性及环氧化物选择性增大。.日本学者[9]报道了另一种具有中孔结构的分子筛材料FSM16，由一种在层状硅铝酸盐Kanemite与十六烷基三甲基氯化铵经水热合成而形成的。Inagaki[10]等人认为它是通过“折椅式”的形成机理而形成的，但其结构稳定性能较MCM-41要弱。Tanev[11]等人也报道一种类似MCM-41的中孔分子筛HMS，是用十二烷胺作模

7、板剂酸性介质中室温合成的，HMS和TiHMS的孔径比Ti-MCM-41稍大。另外，其它类型的中孔分子筛材料如MSUn，SBAn等，也通过采用不同的模板剂在室温下合成出来[12]。1.3MCM-41分子筛的制备机理MCM-41分子筛通常采用水热晶化法、室温合成、焙烧合成、微波合成、蒸汽相合成、干粉法合成等方法[13]，在制造过程中加入模板剂来形成介孔结构。制取MCM-41分子筛使用的材料抱括：模板剂（采用表面活性剂-CTAB等）、硅源（无机硅-硅酸钠，有机硅-正硅酸乙酯）、水、催化剂（氢氧化钠，氨水，盐酸等）、辅助剂等。目前已有不少研究人员采用各种方法制备出

8、这种介孔材料：Mobil公司[13](采用硅酸钠、四甲基硅胺、四乙