Nghiên cứu tổng hợp, biến tính và đặc trưng vật liệu silica mao trung bình SBA-15 làm xúc tác chuyển hóa các hợp chất thơm

In 1998, it was first reported that a silica material with large, uniform mesopores arranged into a two-demensional hexagonal structure is synthesized using triblock copolymer and oligomer templates poly (ethylene oxide), (EO)n. This silica was denoted SBA-15. Up to now, it is believed that ordered mesopores of SBA-15 are connected through complementary pores (microporores and small mesopores) in the siliceous pore walls. SBA-15 can be readily synthesized using cheap materials and it shows attractive structural properties, very good hydrothemal stability. SBA-15 can be used as adsorbents, large pore ordered mesoporous catalysts after having implanted heteratomes in its framework. In this report, a series of SBA-15 was synthesized and studied their structural characteristics depending on synthese temperature by modern physical methods: XRD, nitrogen adsorption-desorption isotherms and HR-TEM.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tổng hợp, biến tính và đặc trưng vật liệu silica mao trung bình SBA-15 làm xúc tác chuyển hóa các hợp chất thơmT¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (3), Tr. 317 - 321, 2006 Nghiªn cøu tæng hîp, biÕn tÝnh vµ ®Æc tr ng vËt liÖu silica mao qu¶n trung b×nh SBA-15 lµm xóc t¸c chuyÓn hãa c¸c hîp chÊt th¬m PhÇn I - Nghiªn cøu tæng hîp vµ ®Æc tr ng vËt liÖu silica mao qu¶n trung b×nh SBA-15 §Õn Tßa so¹n 29-6-2005 Vò Th nh Nam, Hoa H÷u Thu, Otgon-Uul Enkh-Uyanga Khoa Hãa häc, Trêng §HKHTN - §HQG H( Néi Summary In 1998, it was first reported that a silica material with large, uniform mesopores arranged into a two-demensional hexagonal structure is synthesized using triblock copolymer and oligomer templates poly(ethylene oxide), (EO)n. This silica was denoted SBA-15. Up to now, it is believed that ordered mesopores of SBA-15 are connected through complementary pores (microporores and small mesopores) in the siliceous pore walls. SBA-15 can be readily synthesized using cheap materials and it shows attractive structural properties, very good hydrothemal stability. SBA-15 can be used as adsorbents, large pore ordered mesoporous catalysts after having implanted heteratomes in its framework. In this report, a series of SBA-15 was synthesized and studied their structural characteristics depending on synthese temperature by modern physical methods: XRD, nitrogen adsorption-desorption isotherms and HR-TEM. I - Më ®Çu lo¹i bá chÊt t¹o cÊu tróc lç phô ®$îc h×nh th nh. V× SBA-15 dÔ tæng hîp, c¸c ®Æc tr$ng cÊu SBA-15 l lo¹i vËt liÖu silica cã lç xèp ®ång tróc xèp lç réng nªn nã thu hót sù chó ý cña®Òu, réng ®$îc s¾p xÕp th nh cÊu tróc lôc l¨ng nhiÒu nh khoa häc xóc t¸c. Ng$êi ta cã thÓ ®$ahai chiÒu. VËt liÖu n y cã diÖn tÝch bÒ mÆt riªng c¸c dÞ tè nh$ nh«m, titan v vanadi v o m¹nglín (tõ 700 ®Õn 900 m2/g), cì lç réng tõ 5 ®Õn 9 l$íi cÊu tróc cña SBA-15 hay ghÐp lªn bÒ mÆtnm v th nh lç d y tõ 3,5 ®Õn 5,3 nm [2]. §Çu cña SBA-15 c¸c oxit ZrO2, ZrO2-SO42-, cã oxittiªn ng$êi ta cho r»ng c¸c lç cña vËt liÖu silica ®Êt hiÕm hay s¾t oxit ®Ó thu ®$îc c¸c xóc t¸c cãSBA-15 gièng nh$ c¸c èng h×nh lôc l¨ng kh«ng lç mao qu¶n trung b×nh s¾p xÕp trËt tù hai chiÒunèi víi nhau. Tuy nhiªn, nh÷ng c«ng tr×nh hexagonal. Khi ph©n t¸n c¸c h¹t oxit coban vnghiªn cøu sao chÐp b»ng cacbon v platin [3, niken lªn nÒn SBA-15, ta cã thÓ thu ®$îc c¸c4] ®O cho thÊy c¸c lç trung b×nh trËt tù cña SBA- xóc t¸c oxi hãa cÇn thiÕt cho c¸c qu¸ tr×nh oxi15 ®$îc nèi víi nhau qua c¸c hÖ thèng lç phô l hãa hîp chÊt th¬m th nh s¶n phÈm mong muènvi lç v lç trung b×nh (micropores and [5].mesopores), trong th nh cña c¸c lç xèp [6]. Cã MÆc dï l vËt liÖu míi nh$ng SBA-15 cãt¸c gi¶ [5] cho r»ng c¸c lç phô ®$îc h×nh th nh kh¶ n¨ng øng dông rÊt lín. Tr$íc hÕt, l mét vËtliªn quan ®Õn chÊt t¹o cÊu tróc cã trong th nh liÖu chøa silic, SBA-15 ®$îc dïng l m vËt liÖucña c¸c èng silica trong qu¸ tr×nh tæng hîp. Khi nhåi thÝch hîp cho c¸c qu¸ tr×nh t¸ch c¸c ph©n 317tö lín còng nh$ hi®rocacbon nhÑ. Mét lÜnh vùc P123 l (EO)20(PO)70(EO)20 trong ®ã EO løng dông høa hÑn kh¸c cña SBA-15 l l m chÊt etylen oxit, PO l propylen oxit), dung dÞch HClnÒn hay khung t¹o cÊu tróc ®Ó tæng hîp d©y 37%, etanol, dung dÞch natri-silicat chøa 5%nano v nh÷ng s¶n phÈm cã trËt tù nh$ d©y nano SiO2 vÒ khèi l$îng v tØ lÖ Si/Na l 1,5.Ag, Au, Pt, …; tinh thÓ nano b¸n dÉn PbS v 2. Ph ¬ng ph¸p tæng hîp SBA-15CdS; CMK-3 v CMK-5 (®©y l nh÷ng vËt liÖucã cÊu tróc lôc l¨ng trËt tù ®$îc tæng hîp khi Hoà tan 1 g copolyme ba khèi P123 vào 9dïng SBA-15 hoÆc nh÷ng silica cã cÊu tróc ml H2O trong b×nh polypropylen sau ®ã thªmt$¬ng tù l m chÊt t¹o cÊu tróc) [6]. Nh÷ng vËt 2,6 ml HCl 37%. æn ®Þnh hçn hîp ë 35oC trongliÖu n y ®$îc øng dông l m chÊt hÊp phô, chÊt 3 h. Võa khuÊy m¹nh võa thªm vào hçn hîp 8,2mang xóc t¸c, nguyªn liÖu cho pin nhiªn liÖu v ml dung dÞch natri-silicat. TiÕp tôc khuÊy ël m chÊt t¹o cÊu tróc cho qu¸ tr×nh tæng hîp vËt 35oC trong 24 h. Ngõng khuÊy v æn ®Þnh mÉuliÖu v« c¬ trËt tù, [5] … trong lß ë nhiÖt ®é T mong muèn trong 24 h Cho ®Õn nay SBA-15 cã nhiÒu øng dông (trong b i b¸o này chóng t«i thùc hiÖn ë ...