溶胶-凝胶法高均一性 高比表面积催化剂制备 2015.ppt

溶胶-凝胶法制备的V-O-Ti复合氧化物的形貌 不同方法制备V-O-Ti复合氧化物的XRD谱图 V2O5 含量14.2 wt％ 浸渍法：V2O5/TiO2 共沉淀法：V-O-Ti 溶胶-凝胶法：纳米V-O-Ti 催化剂组成对选择氧化比活性的影响 反应条件：反应原料o-xylene/O2/N2 = 0.166/21.2/78.6 (摩尔比)， 300℃， 0.1 MPa，反应原料总空速1.6?104 h-1 纳米V-O-Ti催化剂 负载型V2O5/TiO2催化剂 不同方法制备V-O-Ti催化剂TPR谱图 晶相V2O5 浸渍法： V2O5/TiO2 共沉淀法：V-O-Ti 溶胶-凝胶法： 纳米V-O-Ti 溶胶-凝胶法合成介孔材料 在溶胶-凝胶合成体系中引入一些小分子有机添加剂可以合成出具有均一介孔特征的SiO2 材料，目前已经被拓展到具有介孔结构的硅基复合材料、金属氧化物、磷酸铝、炭材料等方面。 1998年,Wei等人首次成功的以非表面活性剂(主要是有机小分子,如D-葡萄糖、联苯甲酰-L-酒石酸、D-麦芽糖等) 为模板, 经溶胶- 凝胶法制备出具有大比表面积( 1 000 m2 · g-1 ) 和高孔容(110 cm3 ·g-1 )的介孔SiO2 材料。该方法具有操作简单、成本低、反应条件温和等特点,并且材料的孔径大小可以通过控制有机小分子模板的浓度进行调节。 1) TEOS 乙醇溶液在60℃预水解1-2h，HCl为催化剂，回流2h，TEOS:H2O:HCl:EtOH =1:4:0.01:3 2) 冷却，在搅拌情况下加入一定量的D-葡萄糖 (0.8 mol L±1)或D-麦芽糖一水合物 (1.2 mol L±1) 水溶液 或二苯甲酰酒石酸无水物(0.3 mol L±1) 的乙醇溶液 3) 将2中的溶液放入带有小孔的容器内，以便溶剂和副产物的蒸发 4) 室温下放至15-20天，形成凝胶 5) 去除模板剂 Adv. Mater. 1998, 3, No. 4 介孔磷酸铝材料的合成 2003年, Campelo等人尝试将乙二醇、1, 2-丙二醇、1, 3-丙二醇、2-乙基-2, 4-戊二醇等有机分子引入到磷酸铝的合成体系中,制备出了一种新型无定形介孔磷酸铝材料，可以耐得住1073K的高温虽然相比之下这些材料的孔分布还比较宽(2～50 nm) , 比表面积相对较小(280 m2/g) ,但这种方法为磷酸铝材料的合成提供了一个新的思路,如果能够选择一些合适的有机分子作为添加剂,可能会得到耐热性能好的均一介孔磷酸铝材料。 采用添加柠檬酸的溶胶- 凝胶法合成出了一系列孔径均一、比表面大且热稳定性高的介孔磷酸铝材料 。这种方法合成的介孔磷酸铝的P /Al比可以在0.8～1.15范围内调变,通过控制P /Al比可以有效的调节表面酸碱的量,得到具有不同酸碱比例的介孔磷酸铝材料 Chem Mater, 2003, 15: 3352 - 3364 介孔炭材料的合成 以硅基介孔材料为模板的硬模板技术制备多孔炭的常用方法,但这种方法经历模板合成、炭前驱体的填充等过程,步骤繁琐且成本较高。 溶胶- 凝胶法合成介孔炭,通过选择合适的炭前驱物和模板物质,使前驱物的聚合和模板物质的生成同时进行,形成二者的复合物,再经过炭化、去除模板等过程制备的。该方法将模板的形成与前驱物的填充合二为一,大大简化了制备过程。 CeO2纳米粒子的溶胶-凝胶法制备（配合物法） 以草酸铈为原料，经水溶解成糊状后加入浓HNO3和H2O2溶液，溶解完全后再加入柠檬酸，在70℃以上缓慢蒸发形成溶胶，经干燥后变成凝胶，再经高温处理，可制成CeO2纳米粉体。 经检测，CeO2的晶粒大小与烧结温度和烧结时间有关，250℃时生成的纳米粒子的平均粒径为8nm球型纳米CeO2粒子，在250～800℃之间，均可生成单相的萤石型结构的CeO2纳米粒子材料。 /viewthread.php?tid=37180 Pechini方法 Pechini方法过程： Pechini法是基于某些弱酸与某些阳离子能形成螯合物，它们在Pechini过程中起聚酯的作用，并可与多元醇聚合，形成固体聚合物树脂。由于阳离子与有机酸发生化学反应而均匀地分散在聚合物树脂中，能保证原子水平的混合，在相对较低的温度下生成均一、单相的超细氧化物粉末。 以CA-EG体系为例： 1、凝胶的形成 一定摩尔比的CA和EG混合搅拌，其中加入少量水使CA溶解，加入几滴硝酸催化CA和EG之间的酯化反应，然后混合均匀于100oC的干燥箱中老化3天 其中包含两种基本反应 配位离子与柠檬酸之间的螯合 在弱酸性体系中螯合物与乙二醇之间发生酯化反应 2、热分解和烧结 烧结之前需将树脂状中间体粉碎成合适尺寸：烧