介孔材料在催化中的应用课件.ppt

华东理工大学 East China University of Science And Technology * 对于无定型的孔壁虽有它的劣势（热和水热稳定性差），同时也有它特殊的优势，这就是构成其骨架原子的限制比沸石小的多。从理论上说，任何氧化物或氧化物的混合物，或者其他无机化合物甚至金属都可以作为介孔分子筛的孔壁材料 * 硅基介孔材料主要包括硅酸盐和硅铝酸盐等，主要用作催化剂的载体、吸附和有机大分子的分离。非硅基介孔材料主要包括过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐和硫酸盐等 MCM –41： Mobil Composition of Matter SBA：Santa Barbara USA MSU：Michigan State University HMS：Hexagonal Mesoporous Silica APMs：Acid-prepared mesostructures FSM-16：Folded Sheet Material * * 这种聚合物模板剂可被应用于更多氧化物如Al2O3、ZrO2、TiO2、WO3等以及它们的复合氧化物介孔材料的合成 合成原料为无机盐，介质为非水溶液，产物的壁较厚，无定型或半晶状态 酸性条件下合成的优点是不需要自生压力，而且可以在较低温度和较短时间内合成出高质量的介孔分子筛，模板剂也可以方便地通过溶剂萃取回收；碱性条件下合成，通常反应物系处于自生压力下，合成温度高，周期长 * 介孔材料作为酸催化剂的优越性主要体现在它具有比沸石类分子筛大的比表面积和规则有序的孔径,因而更有利于反应物的扩散 介孔材料高的比表面积、规则有序的较沸石类分子筛大的孔径以及表面丰富的硅醇键使之非常适宜作为主体材料进行金属、金属氧化物和金属有机化合物等客体材料在其孔道内的组装,从而形成主客体材料 将有机物催化剂以及过渡金属络合物催化剂通过一系列不同的方法固载于硅烷化的介孔材料表面,得到的多相催化剂结合了均相和 多相催化的优点,并在很大程度上减少或消除了两者的缺点 介孔材料在酸碱催化、氧化还原催化以及负载均相催化剂方面已经得到了一些应用,在催化精细有机合成的众多反应中表现出高的活性 和选择性 　在精细化学品合成中掺杂酸性介孔材料作为酸催化剂最成功的应用是催化Friedel-Crafts 烷基化 和酰基化反应 在精细化学品合成中掺杂酸性介孔材料作为酸催化剂最成功的应用是催化Friedel-Crafts 烷基化和酰基化反应 * 有序介孔材料自1991年报道以来，在合成方法、形成机理以及在催化、吸附与分离等领域的应用研究方面取得了长足的发展，但是还存在着许多问题有待于人们去探索研究 如目前仍没有能够耐受800oC长期水热处理的材料；酸强度低，不适合催化反应应用 有序介孔材料在催化中的应用 内容简介： 介孔材料的定义及分类 1 介孔材料的发展 2 介孔材料的应用(重点） 3 介孔材料的展望 4 有序介孔材料是以表面活性剂分子聚集体为模板，通过有机物和无机物之间的界面作用组装生成的孔道结构规则、孔径介于2～50nm的无机多孔材料 与传统的多孔材料相比，有序介孔材料具有如下特征： (1)均一可调的中孔孔径 (2)比表面积大 (3)易于掺杂其他组分的无定型骨架组成 (4)较好好的热稳定性和水热稳定性 (5)颗粒具有丰富多彩的外形 有序介孔材料在多相催化、吸附与分离、环境保护、功能材料等领域极具应用潜力 多孔材料 微孔 孔径＜2nm 介孔 孔径在2-50nm 大孔 孔径＞50nm 有序介孔材料 （空间呈规则排列） 无序介孔材料 分类依据 类 别 组成 硅基介孔材料 非硅基介孔材料 二维六方(P6mm) 三维六方(P63/mmc) 介观结构 立方相（Pm3n） 立方相（Ia3d） 层状相（Lá） 名称 MCM、SBA-n、MSU、HMS、APMs、FSM-16 1992年Mobil公司的科学家首次报道合成了MCM（ Mobil Com- position of Matter）-41介孔分子筛，揭开了分子筛科学的新纪元 1994年，Huo等在酸性条件下合成出APMs介孔材料，结束MCM 系列只能在碱性条件下进行的历史，拓展了人们对模板法合成介孔 材料的认