氨水介质中Al.pdf

2010年 3月 西安石油大学学报 (自然科学版) Mar．2010 第25卷第2期 JoumMofXianShiyouUnivemity(NaturalScienceEdition) Vo1．25 No．2 文章编号：1673-064X(2010)02-0069-04 氨水介质 中AI—MCM．41的合成与表征 张君涛，张新年，邱利民 (西安石油大学 石油炼化工程技术研究中心 ，陕西 西安710065) 摘要 ：以十六烷基三甲基溴化铵 (CTABr)为模板剂，正硅酸 乙酯 (TOES)为硅源，水合氯化铝为铝 源，采用水热晶化法在氨水介质中合成了A1．MCM-41介孔分子筛．采用XRD表征手段研究了物料 配比及合成条件对合成AI—MCM-41结构的影响，同时对合成样 品进行了N 吸附和 IR等表征．结 果表明：在体系的氨浓度为5～10mol·L～、模板剂与SiO：之物质的量比为0．3、晶化温度为 120 ℃、晶化时间为72h的条件下，可合成出结晶度和有序性高、BET比表面积大等特点的A1．MCM-41 介孔分子筛． 关键词：介孔分子筛；A1一MCM-41；合成；表征 中图分类号：TQ424．25；TQ426．95 文献标识码 ：A 自美国Mobil石油公司于 1992年报道了新型 术，本文在前期工作的基础上，改用正硅酸乙酯为硅 M41S系列 ¨刮介孔分子筛以来，该类材料的合成与 源、三氯化铝为铝源、氨水为 pH值调节剂等，系统 应用 已成为众多催化研究者 的研究热点．其 中 地考察MCM-41介孔分子筛合成中直接引入Al原 MCM-41是M41S系列材料中的典型代表，与传统的 子时的最佳物料配比，而晶化温度、晶化时间及焙烧 微孔分子筛相比，MCM-41介孔分子筛具有规整的 升温速率等合成条件则仍采用前期所得参数． 一 维六方有序孔道结构，且其较窄的孔径分布(2～ 10nm)、可调的孔径和很高的比表面积 (约 1000 1 实验部分 m ／g)等诸多优点，使其在涉及大分子催化、吸附与 分离等领域具有非常广阔的应用前景．但是，纯硅 1．1 分子筛的制备 MCM-41分子筛极弱的Lewis酸性位、非常差的水热 在强烈搅拌下，将三氯化铝和十六烷基三 甲基 稳定性以及基本无离子交换性能等缺点 4。，大大 溴化铵溶解到一定浓度的氨水溶液中，搅拌一段时 影响了它在实际生产中的应用． 间后，将正硅酸 乙酯 以滴加的方式缓慢加人，继续搅 研究表 明 ，在 MCM-41骨架 中引人杂原子 拌 1h，之后将得到的溶液陈化 30rain，再转移到内 后，可产生一些纯硅MCM-41所不具有的性能．如掺 衬四氟乙烯的高压反应釜中密封，在 120oC下晶化 杂Al原子或 B原子后，会引起骨架上的电荷不平 72h．晶化完成后抽虑，并洗涤至中性，然后干燥过 衡，从而产生酸性；其次，杂原子的引入还可以增加 夜．干燥后的粉末再在高温炉中以2℃／min的升温 分子筛的壁厚，从而提高水热稳定性和提高分子筛 速率升温到550℃，焙烧 5h，即可得到A1．MCM-41 的离子交换能力．笔者前期 曾考察过AI．MCM-41的 原粉． 合成过程 J，但前期所合成 AI—MCM-41的晶体结构 1．2 分子筛的表征 并不理想，为了进一步掌握 A1一MCM-41的合成技 样 品的 XRD采用 日本株学理事会产 D／max． 收稿 日期：2009—11-05 作者简介：张君涛 (1971一)，男，副教授，主要从事工业催化和石油加工领域的研究．E—mail：zhan~t@xsyu．edu．ca 一 7O一 西安石油大学学报 (自然科学版) 2400型