固体凝胶法制备CuPc／Y分子筛地研究.pdfVIP

固体凝胶法制备CuPc／Y分子筛的研究 范彬彬李瑞丰 (太原理工大学精细化工研究所，太原030024) 锺炳 (中国科学院山西煤炭化学研究所) 合物的材料，引起了人们极大的研究兴趣。这种材料具有传统的均相或非均相催化不可比拟的优 越性。通常有三种不同的方法用以制备这种新型的催化材料，即自由配体法，模板剂合成法和沸石 合成法。目前文献中有关这类催化材料的制备大多集中在前两者上，而对后者的研究报道较少。同 其它两种合成方法相比，沸石合成法具有所捕获或封装的金属配合物组成确定，催化剂中不含未被 配合的金属或配体等优点。采用此法已成功地合成出封装金属酞菁配合物于Y型分子筛超笼中的 催化剂，并在烃类催化氧化反应中显示出良好的催化性能。本文报道了以表面活性剂为分散剂、以 含铜酞菁(CuPc)的固体凝胶为原料合成CuPc／Y分子筛的新方法。 l试验部分 1．1 CuPe／Y分子筛的合成 先将一定量CuPc分散于一定浓度的表面活性剂溶液中。并把此溶液加入到一定量的水玻璃 溶液中，充分搅拌混合均匀后，将偏铝酸钠溶液缓慢加入，再剧烈搅拌4h后得含有CuPc的湿凝 胶。此凝胶于室温下陈化24h，经过滤，充分洗涤和干燥后即得到固体凝胶。以此凝胶为原料按一定 的配比在一定的条件下水热晶化所需时间后，将固体产物再经吡啶、丙酮抽提72h，并于90C恒温 干燥24h后即得所需产品。 1．2产物的表征 JSM一 35C扫描电子显微镜及法国SETARAMTG／DTA 92热分析仪上进行。 2结果与讨论 XRD测试结果表明，采用含cuPc的固体凝胶所合成的产物具有同标准Y型谱图相一致的衍 射峰，只是低角度衍射峰的相对强度较低。这就说明所合成的分子筛在封装有CuPc配合物后结构 并没有发生明显的变化。低角度衍射峰相对强度的降低可能同Y型分子筛超笼中封装有CuPc配 合物有关。从经吡啶、丙酮抽提后样品的SEM图中可以清晰地看到结晶完好的八面沸石晶粒，表 特征吸收峰，表明固体无定形凝胶中所含的CuPc配合物在经过水热晶化后的确封装在Y型分子 筛的超笼中。当样品的分子筛骨架被浓硫酸破坏后，其萃取液的uv—vis谱图中显示出CuPc配合 物特征吸收峰，表明CuPe配合物被物理封装在Y型分子筛的超笼中，本身并没有发生结构上的变 ·540· C，此现象为样品 致。同时发现CuPc／Y中的CuPc热分解温度较纯CuPc的热分解温度提高了20 中所含的配合物被封装于Y型分子筛的超笼中提供了有力的证据，表明具有规则孔道结构的分子 筛可大大提高捕获或封装于其内的金属配合物的热稳定性。样品的cu含量经ICP测定，结果表明 采用含有CuPe固体凝胶合成的产物，经吡啶、丙酮抽提后仍含有85％干凝胶中所含CuPc配合物 的量，而采用文献中所报道的方法将CuPc直接加入硅溶液或初始的凝胶中．即使经过24h的搅拌 混合，最终产物中仅含有加入量50％的CuPc配合物。 * 强 措 2000 1766 1630 1495 1360 1225 渡数／cm—l 图1 经抽提的CuPc／Y和CuPc的红外光谱图 ·541·