磺酸型MCM-41的制備及其在月桂酸單甘酯反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、自從Mobil公司首次成功合成M41S系列介孔分子篩以來，有關(guān)介孔分子篩的研究一直是科學(xué)家關(guān)注的熱點(diǎn)，有關(guān)介孔分子篩的合成，改性及應(yīng)用也一直是催化材料研究的熱門課題之一。其中，MCM-41具有六方規(guī)整排列結(jié)構(gòu)，一維孔道，孔分布均勻，且孔徑可根據(jù)模板劑的選擇，可在1.5～10nm之間調(diào)變；最重要的是其具有較大的比表面積(700~1500 m2/g)。但是，純硅介孔分子篩由于性質(zhì)單一，酸性較低，在一定程度上限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。本論文

2、重點(diǎn)研究了純硅介孔分子篩MCM-41的改性問題。首先利用MCM-41表面硅羥基，嘗試通過后合成處理將三甲基硅烷固載到MCM-41介孔分子篩上，對MCM-41進(jìn)行表面修飾；隨后用同樣方式，通過兩步反應(yīng)，合成磺酸型MCM-41介孔分子篩。文章最后，綜合上述反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)磺酸型MCM-41介孔分子篩硅烷化，并將所有合成的磺酸型介孔分子篩作為催化劑，用于催化月桂酸單甘酯的反應(yīng)。 介孔分子篩的硅烷化是一種有效地在介孔分子篩骨架引入非極性有機(jī)基

3、團(tuán)的方法。本文使用三甲基氯硅烷，嘗試了通過后合成處理，修飾了MCM-41介孔分子篩的內(nèi)壁。分別用XRD和FT-IR分析表征了合成出的產(chǎn)物，證明了三甲基硅烷已經(jīng)被成功固載到MCM-41介孔分子篩內(nèi)表面。這種經(jīng)過修飾的介孔材料可望在手性及其他催化反應(yīng)中具有良好的應(yīng)用前景。 與傳統(tǒng)利用巰基氧化以制備磺酸型介孔分子篩的方法不同，本文研究了在純硅MCM-41介孔分子篩的基礎(chǔ)上，將芐醇，氯磺酸通過兩步后合成處理，接枝到MCM-41介孔分子篩

4、上，得到了磺酸型MCM-41介孔分子篩。使用XRD、低溫N2吸附-脫附、TG-DTA、FT-IR、等手段對產(chǎn)物進(jìn)行了測試和表征。結(jié)果表明，產(chǎn)物保持較好的介孔結(jié)構(gòu)特征，BET表面積為976.19m2/g，平均孔徑為2.39nm，且孔徑分布較窄。酸度測定表明，接枝磺酸后介孔分子篩酸度達(dá)到4.2mmol/g。在此基礎(chǔ)上，探討了合成磺酸型MCM-41介孔分子篩的影響因素，考察了反應(yīng)體系磺酸量、反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)物等對磺酸型MCM-41合成的影響。同

5、時(shí)還研究了將苯甲醇，三甲基硅烷和氯磺酸通過三步后合成處理，接枝到MCM-41介孔分子篩上。XRD、N2吸附和FT-IR結(jié)果表明，三步接枝后，接枝樣品同樣保持較好的介孔結(jié)構(gòu)特征。BET表面積高達(dá)798m2/g，酸度為4.0mmol/g，是有較強(qiáng) 酸性的質(zhì)子酸。結(jié)果表明：此方法降低了合成成本，且工藝簡單。對探索酸性固體催化劑的合成提出了一條新途徑。 酸型MCM-41分子篩較大的比表面積和介孔結(jié)構(gòu)，對涉及較大分子的吸附與催化