介孔分子筛催化剂的研究及应用
分子筛催化反应技术的发展及应用
分子筛催化反应技术的发展及应用分子筛催化反应技术指的是使用具有多孔性或介孔性的材料，通过反应物在孔道内扩散、吸附、反应、再脱附的循环过程，实现催化反应的一种技术。
这种技术可以提高反应速率和选择性，降低反应温度和能量消耗，广泛应用于石油化学、化工、制药等领域。
分子筛催化反应技术的发展可以追溯到20世纪初，当时的研究主要集中在天然分子筛（如沸石）的制备和性质研究上。
20世纪50年代中期，人们开始通过合成获得一些新型的分子筛，如分子筛X、Y等，这些分子筛具有更大的比表面积和更高的孔隙容积，为分子筛催化反应技术的应用奠定了基础。
随着合成技术的不断改进，现在已经可以制备出介孔分子筛和纳米分子筛等各种具有特殊结构和性能的分子筛。
这些新型分子筛使得分子筛催化反应技术在化工、石油和制药等领域中得到广泛应用。
分子筛催化反应技术的主要应用领域之一是石油化工。
在油品加工过程中，分子筛可以用于催化裂化、异构化和氢化反应等。
其中，催化裂化是将重质油分子分解成轻质油品和化学原料的重要手段。
分子筛作为催化剂，可以提高反应速率和选择性，降低反应温度和压力。
在化工领域，分子筛催化反应技术主要应用于氧化、氢化、烷基化和醇醚化等反应。
其中，氧化反应可以将低价化学物质转化成高价有机物或无机物，如将甲烷氧化成甲醛，乙烯氧化成丙烯醛等。
氢化反应可以将不饱和化合物转化成饱和化合物，如将苯乙烯氢化成乙苯。
烷基化反应可以将低碳化合物转化成高碳化合物，如将甲烷烷基化成乙烷。
醇醚化反应可以将醇和醚的分子重组成大分子化合物，如将甲醇和乙烯醚醚化成異丙醇。
在制药领域，分子筛催化反应技术主要应用于有机合成反应和药物制剂中的分离和纯化。
分子筛可以用于催化酯化、羟化和缩合等反应，在药物分离和纯化中，分子筛可以通过吸附和分子筛柱等方式实现药物分离和纯化。
与传统催化剂相比，分子筛具有孔径狭窄、内部表面积大、孔隙结构可控、选择性高等特点，而且可以通过控制孔径和孔隙结构实现对反应性质和转化率的调节。
分子筛催化剂的制备与性能研究
分子筛催化剂的制备与性能研究近年来，随着工业化进程不断加快，新型催化剂的研究也越来越受到重视。
其中，分子筛催化剂因其结构独特、高度可控的孔道结构、特殊的酸碱性质等优异性能而备受关注。
本文将介绍分子筛催化剂的制备方法以及其在催化反应中的性能研究。
一、分子筛催化剂的制备方法目前，制备分子筛催化剂的方法主要有化学合成法、水热合成法、溶胶-凝胶法、模板法等。
其中，模板法是目前应用最为广泛的方法之一，其基本原理是：利用有机物模板剂在水热反应过程中形成的空旷空间，从而构建出具有孔道结构的微孔或介孔分子筛催化剂。
相较于其他制备方法，模板法的催化剂具有孔径分布均匀、孔径可控、比表面积大、孔道结构稳定等优点。
其具体制备流程如下：1. 在一定温度下，加入氢氧化钠（NaOH）等碱性物质，使溶液保持一定的碱度。
2. 溶解硅酸钠（Na2SiO3）、氢氧化铝（Al(OH)3）等源材料，制备出水热合成原液。
3. 添加有机物模板剂，如季铵盐，然后将此原液置于高压釜内进行水热反应。
4. 进行烘干、焙烧等后处理工序，最终制得分子筛催化剂。
二、分子筛催化剂的性能研究1. 孔道结构的研究孔道结构是决定分子筛催化剂性能的重要因素之一。
常见的性能测试方法有X射线衍射（XRD）、氮气吸附/脱附法等。
其中，XRD能够确定催化剂的晶体结构，而N2吸附/脱附法则可以测定催化剂的孔径、孔容、比表面积等参数。
一些研究表明，孔径≤2nm的ZSM-5型分子筛催化剂，适用于烷烃催化转化反应；孔径在2-4nm的分子筛，适用于烯烃分子重排反应；而孔径在4-10nm的分子筛，适用于脂肪酸酯催化加氢反应。
2. 催化活性的研究催化活性是衡量催化剂性能的另一个关键指标。
通常采用循环使用催化剂、反应产物分析等方法来研究催化剂的催化活性。
常用的反应类型包括：芳香烃、烷基芳香烃、芳香烃异构化、烯烃加氢等。
对于ZSM-5型分子筛催化剂，其有效反应机理为酸性环境下的“裂解-转化-重构”过程。
分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展
分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展分子筛催化剂是一种在化学反应过程中起着关键作用的催化剂。
它具有微孔结构，能够选择性地吸附和催化分子，因此在炼油与石油化工中有着广泛的应用。
随着科技的不断进步和对能源利用效率的不断追求，分子筛催化剂在炼油与石油化工领域的应用也在不断取得进展。
炼油是将原油经过一系列的加工和分离过程，生产出各种石油产品的过程。
而分子筛催化剂在炼油中的应用主要集中在裂化、重整和加氢等过程中。
裂化是将较重质油通过催化剂的作用，裂解成较轻质的产品，比如汽油和液化气。
在这个过程中，分子筛催化剂能够选择性地裂解分子，并控制产品分布，提高汽油和液化气的产率。
它还能够减少不饱和烃和芳烃的产生，提高产品的质量。
重整是将较重的烃类分子经过催化剂的作用，重新排列成较轻质的、高辛烷值的产品，比如高辛烷值汽油。
分子筛催化剂在重整过程中能够提高反应选择性，减少副反应产物的生成，同时还能够延长催化剂的寿命，降低生产成本。
除了在炼油领域的应用外，分子筛催化剂在石油化工领域也有着广泛的应用。
比如在烃类分子的分离和提纯过程中，分子筛催化剂能够通过吸附和解吸的方式，实现对混合物的分离，提高产品的纯度和质量。
在化工合成反应中，分子筛催化剂能够作为载体，提高反应活性和选择性，同时还能够降低催化剂的用量和生产成本。
近年来，随着分子筛材料的不断研究和开发，一些新型的分子筛催化剂也相继问世，比如中孔分子筛、介孔分子筛等。
这些新型的分子筛催化剂具有更大的比表面积和孔容量，能够有效提高反应的速率和选择性，因此在炼油与石油化工中有着更广阔的应用前景。
随着绿色环保理念的不断提倡，对于分子筛催化剂的选择也更加注重其环境友好性。
一些无害的、可再生的催化剂也逐渐成为研究的热点。
比如一些金属氧化物、炭材料等，因其具有良好的催化性能和环保性，正在逐渐取代传统的分子筛催化剂成为新的研究方向。
分子筛催化剂在炼油与石油化工领域的应用正不断取得进展，对于提高产品质量、降低生产成本、促进能源可持续发展都起着重要作用。
MCM-41介孔分子筛在精细有机合成非均相催化中的应用
题目MCM-41介孔分子筛在精细有机合成非均相催化中的应用作者姓名巴得儒指导教师王长青班级14级化学工程与工艺学号20142090132MCM-41介孔分子筛在精细有机合成非均相催化中的应用摘要：本文综述了近年来介孔分子筛MCM-41在精细有机合成非均相催化中的应用,特别是手性合成等领域的研究进展。
关键词MCM-41非均相催化剂精细有机合成手性合成固相化Abstract Recent researches focusing on the application of mesoporous MCM-41 to heterogeneous catalysis in the synthesis of fine chemicals are reviewed.MCM-41,with an extremely high surface area,uni-Form pores of 15—100•and mild acidity,shows great promise in catalysis of bulky molecule reactions in-volved in the synthesis of fine chemicals especially chiral compounds.Key words MCM-41; heterogeneous catalysis; fine chemical synthesis; chiral synthesis; immobi-lization在传统精细化学品生产过程中大量使用均相酸碱催化剂。
由于其存在难分离、难重复利用和腐蚀污染严重等问题,已成为制约精细化学品生产可持续发展的“瓶颈”。
因此,开发精细合成用环境友好固体酸碱催化剂已成为催化剂研制的热点领域之一。
具有大比表面积的多孔物质如:有机树脂和无机多孔沸石等作为载体的催化剂得到了巨大的发展。
但由于受这些载体本身结构和性能的限制,其在精细有机合成中的催化应用受到了束缚。
介孔分子筛MCM-41在有机催化中的研究进展
相 法制 备 的 ＭｎＳ ｌ １ １ＭＣ ４ 催 化 剂具 有 较 （ａ ｎ ／Ａ 一 Ｍ一 １ ｅ
高 的催化 活性 和环氧 化物选 择性 ，而 且催 化剂 的性 能 与制备 过程 中微波 辐射 的时 间有关［ ３ １ Ｍａｔｒ 。Ｍ ｓ ｉ ｅ— Ｆ ｒｈ ｎ 等 将 Ｍ０ ２ 载到 ｓ— Ｍ一 １ ， ａａａ ｉ Ｏ负 ｉＭＣ ４ 上 并对 １ 一 己烯 、一 １ 辛烯 环 氧化 反应 ，在 比较 温 和 的反应 条件 下 环 己烯 和环 辛烯 的选择 率在 ９ ％～ ９ ４ ５ ９ ％Ｉ １ 。
目前 。在 以分 子氧作 为氧 化剂均 相催 化烯烃 环
氧化 的研究 中 ，应 用醛类 化合 物作 为氧转 移试 剂是
一
１ 环 氧 化 反应
环 氧化合 物 作为有 机合 成 中间体具 有广 泛应用
种有 效 的方 便 的促进烯 烃环 氧化 的方法 。 但是 ， 均
相催 化剂难 于分离 和重 复使用 ，因此将 均相催 化剂 多相 化是发 展新 型催化 体系 的有效 方法 。 任通 、 闫亮
等 多种 方 法 引入 催 化 活 性 中心『 ２ １ 属 原 子 、 多 。金 杂 酸、 类、 胺 金属化 物 和过渡 金属 络合物 等催 化剂可 以
通 过掺 杂 、 载 、 接 等 方 法 引进 到 ＭＣ ４ 负 嫁 Ｍ一 １介 孑 Ｌ 孔道 中 ，在催 化领 域潜在 的应 用价值 引起 了人们 广 泛 的关 注 ＭＣ ４ 介 孑 分 子筛 在催化 领域 中主要 Ｍ一 １ Ｌ 应用 于催 化氧化 反应 、 化加氢 、 催 聚合 、 缩合 反应 、 烷 基化 反 应 、 构化 反 应 、 化 裂 化及 光催 化等 方 面 ， 异 催 并且 得 到广泛 的研 究 。因此 ，本文 总结 了 ＭＣ ４ Ｍ一 １ 介孑 分 子筛在 有机 催化领 域 的研究 进展 。 Ｌ
05第05章分子筛催化剂及其催化作用
05第05章分子筛催化剂及其催化作用分子筛催化剂是一种种类特殊的催化剂，它具有高度有序的孔道结构和表面活性位点，能够高效催化各种化学反应。
分子筛催化剂在石油化工、化学制品合成和环境保护等领域有广泛的应用。
本章将介绍分子筛催化剂的结构特点及其在催化反应中所起的作用。
分子筛催化剂是由硅氧骨架结构组成的晶体，具有高度有序的孔道结构。
这些孔道可以用于储存各种分子，且具有大小、形状和极性等方面的选择性。
此外，分子筛催化剂具有丰富的表面活性位点，可以提供化学反应所需的能量。
根据孔道结构的不同，分子筛催化剂可以分为三类：分子筛骨架型催化剂、介孔分子筛催化剂和中孔分子筛催化剂。
分子筛骨架型催化剂是最早应用的一种分子筛催化剂，它具有较小的孔径，通常在0.4-0.8纳米之间，可用于吸附和分离小分子、催化气相反应等。
介孔分子筛催化剂具有较大的孔径，可达到几纳米到几十纳米，可应用于催化液相反应、吸附大分子等。
中孔分子筛催化剂具有介于分子筛骨架型催化剂和介孔分子筛催化剂之间的孔径大小，具有较大的比表面积和较高的稳定性。
分子筛催化剂的催化作用主要体现在两个方面：吸附作用和活性作用。
首先，分子筛催化剂具有很高的吸附能力，可以吸附在其孔道内的物质，使反应物在催化剂表面得到定向吸附，从而提高反应的选择性。
其次，分子筛催化剂表面的活性位点具有较高的能垒，可以提供催化反应所需的能量，降低反应的活化能，从而促进反应的发生。
此外，分子筛催化剂还具有较高的热稳定性和机械强度，可用于高温和高压条件下的催化反应。
分子筛催化剂在许多催化反应中都有重要的应用。
例如，分子筛骨架型催化剂可用于乙烯和甲醇的合成反应，以及苯和丙烯的环化反应。
介孔分子筛催化剂可用于催化液相氧化反应，例如苯酚的氧化和脂肪醇的部分氧化。
中孔分子筛催化剂可用于催化液相裂解反应，例如脂肪酸的裂解和生物质的转化。
总之，分子筛催化剂是一种具有高度有序孔道结构和表面活性位点的催化剂。
它能够高效催化各种化学反应，提高反应的选择性和活性。
介孔分子筛的功能化制备及催化性能研究进展_詹望成
.化工进展CHEMICAL INDUSTRYAND ENGINEERING PROGRESS介孔分子筛的功能化制备及催化性能研究进展詹望成，卢冠忠，王艳芹(结构可控先进功能材料及其制备教育部重点实验室，华东理工大学工业催化研究所，上海200237)摘要：介绍了介孔分子筛经杂原子取代，引入酸功能、氧化还原功能；经有机-无机嫁接（杂合），引入聚合催化功能、酸催化功能、手性催化功能；经修饰的介孔分子筛，用作固定化酶催化剂的载体；作为催化剂的载体，用于负载过渡金属及其氧化物和制备负载化的固体酸催化剂。
综述了介孔分子筛经功能化制备及催化性能的研究进展。
关键词：介孔分子筛；功能化；制备；杂原子取代；嫁接；负载中图分类号：TQ 424.25 文献标识码：A 文章编号：1000-6613 (2006) 01-0001-07Preparation and catalytic activities of functionalized mesoporousmolecular sievesZHAN Wangcheng, LU Guanzhong, WANG Yanqing (Lab for Advanced Materials, Research Institute of Industrial Catalysis, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237)Abstract：The preparation of functionalized mesoporous molecular sieves were introduced, which are including the formation of the acid active sites, redox active sites and used the support for immsobilizing enzyme catalysts by heteroatomic substitution; the formation of polymerization active sites, acid active sites or chiral catalysis sites by the organic —inorganic graft (or hybridization); as the carriers, the transition metals, transition metal oxides and acid catalysts are supported. The progresses on the preparation and catalytic activities of the functionalized mesoporous molecular sieves are reviewed.Key words ：mesoporous molecular sieve ；functionalization ；preparation ； heteroatomic substitution ；graft； support介孔分子筛，是指孔径在2〜50 nm、孔分布均匀且具有规则孔道结构的无机多孔材料。
分子筛催化剂及其催化作用
分子筛催化剂及其催化作用分子筛催化剂是一种特殊的多孔材料，具有大量的微孔和介孔结构。
它由无机氧化物或有机聚合物通过水热合成或溶胶凝胶法得到。
分子筛催化剂通常用于催化汽车尾气净化、石油炼制以及化工生产等领域。
本文将详细介绍分子筛催化剂的种类和催化作用。
首先，根据中心原子的类型，分子筛催化剂可以分为铝硅分子筛、钛硅分子筛、锡硅分子筛、锗硅分子筛等。
其中，铝硅分子筛是最常见的一种，由氧化铝和硅酸盐结合而成。
铝硅分子筛具有很高的比表面积和孔容，可以提供丰富的催化活性点和通道结构，因此被广泛用于催化剂制备领域。
根据孔道尺寸和形状的不同，分子筛催化剂可以分为分子筛A、分子筛X、分子筛Y、ZSM-5等。
分子筛A是一种六方晶系的微孔催化剂，具有较大的孔道直径（约为0.4纳米），广泛应用于干燥、脱水和分离等工艺。
分子筛X和Y是两种多孔晶体，具有较小的孔道直径（约为0.9纳米），可以用作干燥剂、吸附剂和催化剂。
ZSM-5是一种高硅铝比的中孔分子筛，具有较窄的孔道直径（约为0.5纳米），广泛用于催化裂化、异构化和芳烃转化等反应。
分子筛催化剂主要通过吸附作用和酸碱性质来催化化学反应。
吸附作用是指分子筛催化剂表面对反应物分子的吸附能力。
由于分子筛催化剂具有大量的微孔和介孔结构，可以吸附大量的反应物分子，增加反应物分子与催化剂表面的接触面积，从而提高反应速率。
另外，分子筛催化剂还具有特殊的酸碱性质。
酸性分子筛催化剂通常由酸性中心原子如铝或硅构成，可以吸附碱性分子，使其发生化学反应。
碱性分子筛催化剂则是由碱性中心原子如锡、钠等构成，可以吸附酸性分子，促进其发生反应。
酸性和碱性的反应通常发生在分子筛催化剂表面的活性点上，例如孔道入口、酸性和碱性中心等位置。
分子筛催化剂具有广泛的应用领域。
在汽车尾气净化中，铝硅分子筛可以去除尾气中的氮氧化物和碳氢化合物，减少空气污染。
在石油炼制中，ZSM-5可以将碳氢化合物转化为高附加值的烃类产品，提高能源利用效率。
介孔-微钛硅孔分子筛MTS-9的催化性能研究
近 年 来 涌 现 出 的 Ｔ— Ｃ ４ 、ｉＳ Ａ一 ５ Ｔ— Ｓ等 介 ｉＭ Ｍ－ １Ｔ— Ｂ １ 、ｉＨＭ
孔 钛 硅 分 子 筛 ， 大 分子 的催 化 氧 化 提 供 了很 好 的机 会 。 然 为
而． 当前 有 序 介 孔 钛 硅 材 料 的 催 化 氧 化 活 性 和 水 热 稳 定 性 与
应 用 技 术
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介 孔 一微 钛 硅 孔 分子 筛 ＭＴＳ ９的催 化 性 能研 究 －
李 淼
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在 精 细 化 工 过 程 中 ．例 如 绿 色催 化 氧 化
反 应 中 ．传 统 的催 化 剂 为 一 分 子 筛 ． １
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基 苯 酚 ７ ｍ ｌ催 化 剂 ５ ｇ和 ２５ｍ ．ｍ ｏ， ３ ０ｍ ． Ｌ丙 酮 溶 剂 混 合 。当
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Ｄ ｏ 等用 Ｓ Ｘ （ 角 度 Ｘ一 线 散 射 ）研 究 了 ＭＦ ｅＭｏ ｒ Ａ Ｓ 小 射 Ｉ 的形 成 过 程 ， 发 现 在 成 核 之 前 溶 液 中 有 纳 米 簇 。Ｐｎ ａ ａａ 并 ｉｎ ｖｉ
引起 了广 泛 的 关 注 但 由 于 在 大 分子ห้องสมุดไป่ตู้的催 化 氧 化 过 程 中 Ｔ — Ｓ
、
结 果 与 分 析
１ 子 筛 作 用 甚 微 ． 就 限 制 了 它 在 精 细 化 工 和 制 药 行 业 中 分 这
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１苯 乙 烯 的环 氧化 。不 同钛 硅 分 子 筛 的苯 乙烯 环 氧 化 的 ．
以离子液体为模板剂合成介孔分子筛催化剂及活性评价的开题报告
以离子液体为模板剂合成介孔分子筛催化剂及活性评价的
开题报告
一、研究背景
介孔分子筛具有比普通分子筛更大的孔径和更大的孔容，能够更好地容纳和催化大分
子反应物。
因此，在催化领域具有广泛应用前景。
但介孔分子筛的合成仍存在一些困难，其中一个关键问题就是如何获得高度有序的介孔结构。
近年来，以离子液体为模
板剂的合成方法受到了越来越多的关注，并取得了较好的研究进展。
离子液体具有良
好的结构可控性和可调制性，能够有效地模板合成介孔分子筛，并且相比传统模板剂，离子液体还能够在合成过程中发挥重要的调控作用。
二、研究目的
本研究旨在以离子液体为模板剂，结合溶胶-凝胶方法，合成介孔分子筛催化剂，并以催化降解污染物为研究对象，对其催化性能进行评价，探究其在实际污染处理中的应
用前景。
三、研究内容及方法
本研究将采用溶胶-凝胶法合成介孔分子筛催化剂，以离子液体为模板剂，通过调节不同参数（如模板剂种类、合成温度、 pH 值等），探究合成介孔分子筛的最优条件。
同时，利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和氮气吸附-脱附技术
等手段对其形貌和孔径结构进行表征。
进一步，以介孔分子筛催化剂为催化剂，采用
高效液相色谱法对水体中的染料类污染物进行降解实验，评价其催化性能。
四、研究意义
本研究将探究以离子液体为模板剂合成介孔分子筛催化剂的最优条件，并进一步评价
其在污染治理领域中的应用前景。
该研究将对环境保护和资源利用方面具有重要意义，并有望为相关行业提供全新的催化剂应用方案。
本科毕业论文答辩——SBA—15介孔分子筛的改性及其催化性能研究
考察了酯化和烷基化反应表明：酯化反应需要的催化剂 酸性强于烷基化的； RE-Al/SBA-15是一种好的中等强度 酸催化剂； La-Al/SBA-15是一种叔丁醇与苯酚的烷基化 反应的良好催化剂。
谢谢！
改性 物质
金属：K、Al、Ti、Cu、Ni、La、Ce等； 金属氧化物：TiO2、CuO 、CeO2等； 有机基团：烷基、烷氧基、氨基、苯基等； 酸：-SO3H、H3PW12O40等。
固体酸催化反应； 氧化还原催化； 光催化； 手性催化。
2. 1 合成
SBA-15 RE-Al/SBA-15
2.2 表征分析
但RE-Al/SBA-15在 25ppm处 另有一核磁共振峰，且共振峰 都较宽，说明稀土(La、Ce)负 载添加对Al的配位状态造成一 定的改变。
2.2 表征分析
NH3-TPD谱图
RE-Al/SBA-15出 现两个明 显的脱附峰。说明存在弱 酸位和中强酸中心位，具 有中等酸强度。
与Al/SBA-15的相比，其脱 附峰向高处漂移，这说明 添加稀土负载添加有利于 更强的酸中心位生成，但 酸量有明显的下降。
② 酯化反应所需催化剂的酸性 强于烷基化的，因此酯化反 应的产率较低；而烷基化反 应对酸度要求较低，中等强 度即可，同时，中等强度也 利于提高反应的选择性。
Ce-Al/SBA-15的Py-IR谱图
4. 结论
采用直接水热法合成了SBA-15，在SBA-15的基础上采 用浸渍法成功合成了RE-Al/SBA-15；
酞菁铜／介孔分子筛复合催化剂催化氧化巯基乙醇的研究
率高于 Ｃ ｕ Ｐ ｃ ／ ＭＣ Ｍ一 ４ １ ； 随着 温 度 的 升高 ， Ｃ ｕ Ｐ ｃ ／ Ｓ Ｂ Ａ一１ ５对 巯 基 乙 醇 的转 化 率 逐 渐增 大 ， 并 计 算 了
Ｃ ｕ Ｐ ｃ ／ Ｓ Ｂ Ａ一 １ ５催 化 反 应 在 ２ ５ ℃ 时 的活 化 能 Ｅ 。 为３ ０ ． ５ ０ ｋ Ｊ ／ ｏｏ ｔ ｌ 。 关键词 ： 酞菁铜 介孑 Ｌ 分子筛 催化氧化 巯基 乙 醇
中 图分 类 号 ：Ｘ ５ １ ２ ； Ｔ Ｑ ２ ０ ３ ． ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ６— ７ ９ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １— ０ ０ ０ １— ０ ４
Ｃａ ｔ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｏ ｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｅ ｒ ｃ ａ ｐｔ ｏ ｅ ｔ ｈａ ｎｏ ｌ ｂ ｙ ｍｅ ｓ ｏ ｐｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕｌ ａ ｒ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：０ 【 一 Ｏｃ ｔ ｏ — ｉ ｓ ｏ ｐ ｅ ｎ ｔ ｙ ｌ ｏ ｘ ｙ ｐ ｈ ｔ ｈ ａ ｌ ｏ ｃ ｙ ａ ｎ ｉ ｎ ｅ ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｉ ｓ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ Ｂ Ａ一 １ ５ ａ ｎ ｄ ＭＣ Ｍ－ ４ １ ｍｅ ｓ ｏ ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｓ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ｂ ｙ ｉ ｍｐ ｒ ｅ ｇ —
酞菁 铜／ 介 孔 分 子 筛 复 合 催 化 剂 催 化 氧 化 巯 基 乙 醇 的 研 究 ： ｌ ：
陈 伟， 庞 美玲 ， 单秋 杰 ， 郭 晶
（ 齐齐哈尔大学化学与化学工程学 院 ， 黑龙江齐齐哈尔 １ ６１ ０ ０ ６ ）
摘要： 采 用 浸 渍 法 将 一八 一（ 异戊氧基 ） 酞菁铜分别负载在 Ｓ Ｂ Ａ 一１ ５和 Ｍ Ｃ Ｍ 一４ １ 介孑 Ｌ 分子筛上 ，
分子筛催化及应用
姓名：孙喆学号：20910060分子筛催化及应用摘要：分子筛催化剂具有活性高，选择性好，稳定性和抗毒能力强等优点。
因此，近几十年来，它作为一种化工新材料发展得很快，应用也日益广泛。
特别是在石油的炼制和石油化工方面作为工业催化剂发挥了很重要的作用。
本文介绍了分子筛催化剂的组成及应用前景，并对分子筛的性能做了详尽深入的概述和归纳，同时对新型分子筛做了简单的介绍。
1.分子筛基本介绍1.1分子筛的概念分子筛是结晶型的硅铝酸盐，具有均匀的孔隙结构。
分子筛中含有大量的结晶水，加热时可汽化除去，故又称沸石。
自然界存在的常称沸石，人工合成的称为分子筛。
它们的化学组成可表示为:Mx/n[(AlO2)x·(SiO2)y] ·ZH2O式中M是金属阳离子，n是它的价数，x是AlO2的分子数，y是SiO2分子数，Z是水分子数，因为AlO2带负电荷，金属阳离子的存在可使分子筛保持电中性。
当金属离子的化合价n = 1时，M的原子数等于Al的原子数；若n = 2，M的原子数为Al原子数的一半。
常用的分子筛主要有：方钠型沸石，如A型分子筛；八面型沸石，如X-型，Y-型分子筛；丝光型沸石（-M型）；高硅型沸石，如ZSM-5等。
分子筛在各种不同的酸性催化剂中能够提供很高的活性和不寻常的选择性，且绝大多数反应是由分子筛的酸性引起的，也属于固体酸类。
近20年来在工业上得到了广泛应用，尤其在炼油工业和石油化工中作为工业催化剂占有重要地位。
1.2分子筛的结构特征（1）四个方面、三种层次：分子筛的结构特征可以分为四个方面、三种不同的结构层次。
第一个结构层次也就是最基本的结构单元硅氧四面体（SiO4）和铝氧四面体（AlO4），它们构成分子筛的骨架。
相邻的四面体由氧桥连结成环。
环是分子筛结构的第二个层次，按成环的氧原子数划分，有四元氧环、五元氧环、六元氧环、八元氧环、十元氧环和十二元氧环等。
环是分子筛的通道孔口，对通过分子起着筛分作用。
氧环通过氧桥相互联结，形成具有三维空间的多面体。
介孔材料在催化与分离中的应用
介孔材料在催化与分离中的应用介孔材料因其具有高度有序的介孔结构、大比表面积和优异的化学稳定性等优良特性，成为化学分离和催化领域的研究热点之一。
其在化学分离和催化反应中的应用广泛，如气体吸附、分离、催化裂化等，本文将结合实际例子，具体阐释介孔材料在催化与分离中的应用。
1. 介孔材料在催化反应中的应用1.1 催化剂载体催化剂载体是指将催化剂载负在材料上，在反应环境中起到固定催化剂、减小催化剂粒径、增加反应表面积等作用，同时提高催化剂的稳定性和催化反应效率。
在催化剂载体中，介孔材料因其多通道介孔结构、高特异表面积、优异的化学稳定性以及多种功能化官能团等优良特性，成为最佳的载体材料之一。
比如，介孔二氧化硅纳米棒复合Ni催化剂可被成功应用于CO2加氢反应和瓦斯合成反应中，其催化剂的氧化活性和稳定性均优异。
同理，介孔碳材料因具有高度有序的介孔结构和大比表面积，成功应用于贵金属催化剂载体中，提高了反应效率和催化稳定性。
1.2 催化剂自身介孔材料不仅是催化剂载体，也可成为催化剂自身。
在介孔材料自身催化反应中，其多通道介孔结构可以提高反应物质的扩散速率和反应效率。
同时，介孔结构的可调性、独特的表面性质和功能化官能团等特性使得介孔催化剂具有良好的催化性能和选择性。
比如，以介孔二氧化硅为基础的催化剂可被应用于生物质降解和环境污染物降解反应中，同时展现出优异的催化性能和稳定性。
2. 介孔材料在分离领域中的应用2.1 化学吸附分离化学吸附分离是指通过物理吸附、化学吸附、阴离子交换和阳离子交换等方法将分子分离。
而介孔材料因其高度有序的介孔结构、大比表面积、优异的化学稳定性以及多种功能化官能团等优良特性，成为最佳的吸附分离材料之一。
比如，具有丙烯酸和1-丙烯磺酸双官能团的介孔碳材料可以通过吸附分离海藻糖和甘露糖；介孔聚合物材料也可以将重金属离子如汞、银等吸附分离出来，起到了净水和净化空气的作用。
2.2 气体分离气体分离技术是指将混合气体按成分分离出不同气体的过程，是一种重要的分离技术。
SBA-15(16)介孔分子筛的功能化修饰及其在多相催化中的应用共3篇
SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰及其在多相催化中的应用共3篇SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰及其在多相催化中的应用1SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰及其在多相催化中的应用近年来，介孔分子筛作为一种新型催化剂广泛应用于多相催化反应中。
其中，SBA-15（16）介孔分子筛因其狭窄的孔道和高度有序的介孔结构，能够提高反应的选择性和活性，受到了广泛的关注。
但是，纯的SBA-15（16）介孔分子筛在一些催化反应中的应用还存在着一些局限性，比如其表面存在的硅氧键易受到水分子的攻击等问题。
为了解决这些问题，SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰成为了当前研究的热点之一。
SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰主要包括有机修饰和无机修饰两种方式。
其中，有机修饰主要是通过将含有活性基团的有机化合物与SBA-15（16）介孔分子筛表面的硅氧键反应，实现对其表面进行功能化改性。
无机修饰则是通过改变硅源和模板剂的种类和用量等条件，控制介孔分子筛的孔径大小和孔道结构等方面的性质。
有机修饰的功能化修饰方式具有灵活性高、适用范围广、对催化性能的影响较大等优点，因此被广泛应用于多相催化领域。
比如，通过在SBA-15（16）介孔分子筛表面引入羧基、烷基、烯基等功能基团，可以大大提高SBA-15（16）介孔分子筛的亲水性和稳定性，从而提高其催化效率和循环使用性能。
同时，有机修饰也可以实现对SBA-15（16）介孔分子筛表面孔道结构的调控，从而实现对反应产物的选择性和活性的优化。
无机修饰的功能化修饰方式则更多地是通过改变硅源和模板剂的种类和用量等条件来实现对SBA-15（16）介孔分子筛的修饰。
改变硅源的种类可以实现对SBA-15（16）介孔分子筛骨架的改变，从而实现对催化性能的优化；而改变模板剂的种类和用量则可以控制SBA-15（16）介孔分子筛内部孔径大小、孔道结构和表面含量等方面的性质。
比如，通过使用氢氧化钠（NaOH）作为模板剂，可以制备出孔径较大的介孔分子筛，并且能够对其孔道结构进行调控；而通过使用十二烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为模板剂，则可以实现对介孔分子筛表面的修饰。
介孔分子筛催化剂应用研究进展
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河 南 化 工（ ） 下
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・３ ・
综述 与述 评 ・
介 孔 分 子 筛 催 化 剂 应 用 研 究 进 展
郭宝聚 刘传宾 ，
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介孔分子筛SBA15的研究进展
介孔分子筛SBA15的研究进展介孔分子筛SBA15是一种具有规则排列介孔结构的硅铝酸盐材料，由于其独特的孔道结构和良好的吸附性能而备受。
在众多工业领域，SBA15被广泛应用于催化剂、吸附剂、分离膜等领域。
近年来，随着材料科学和纳米技术的迅速发展，SBA15的研究取得了显著的进展。
本文将介绍SBA15的制备方法、结构特点和应用现状，并展望未来的研究方向。
介孔分子筛SBA15的制备方法主要包括模板法、反模板法、无模板法等。
其中，模板法是最常用的制备方法，通过将硅源、铝源和模板剂混合加热，再经过脱模板和高温焙烧得到SBA15。
反模板法则是将已合成的SBA15作为模板，通过离子交换和热处理得到目标分子筛。
无模板法是通过调控反应条件，直接合成SBA15，但难度较大。
SBA15具有有序的介孔结构，孔径大小可在2-10纳米范围内调节，具有较高的比表面积和孔容。
介孔分子筛SBA15在很多领域都显示出了广泛的应用前景，如催化剂、吸附剂、分离膜等。
在催化剂领域，SBA15作为酸性催化剂，可用于裂化反应、异构化反应、烷基化反应等。
在吸附剂领域，SBA15对某些金属离子和有机物具有较好的吸附性能，可用于水处理、气体分离和有害物质的吸附。
在分离膜领域，SBA15具有较高的透水性和选择性，可用于分离水和有机溶剂。
然而，目前的研究还存在着一些不足之处。
SBA15的制备方法仍需进一步优化，以提高产率和纯度。
SBA15的应用领域还有待进一步拓展，尤其是在光电、储能等新兴领域的应用研究尚处于起步阶段。
对于SBA15的孔道结构和表面性质的研究仍需深入，以更好地理解其性能和应用。
本文采用模板法合成了介孔分子筛SBA15，并通过XRD、N2吸附-脱附等表征方法对其结构和性能进行了详细研究。
同时，利用原位红外光谱和量子化学计算等方法，对SBA15的表面性质和吸附机理进行了深入探讨。
通过调整模板剂的种类和浓度，成功合成了具有有序介孔结构的SBA15分子筛。
中孔(介孔)分子筛的结构特点及催化作用
3
中孔分子筛的分类
1、按骨架组成分类：按照骨架组成的不同，中孔分 子筛可以分为纯硅中孔分子筛、杂原子中孔分子筛、 磷酸盐型中孔分予筛、金属氧化物中孔分子筛、纯 金属中孔分子筛、非氧化物骨架中孔分子筛等。 2、按物相结构分类：按照物相结构的不同，中孔分 子筛又可以分为六角相、立方相、层状相等。
4
结构特点
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结构特点
MCM-41和MCM-48孔道结构示意图
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催化作用
目前对中孔分子筛的应用开发研究主要集中在对 MCM-41 的改性产物和MCM-48 的催化应用研究。
中孔分子筛酸催化性能
何农跃等将Fe(ш)离子引人MCM-41中得到Fe-MCM-41 催化剂，用于催化苯的苄基化反应，在60℃下反应2h， 转化率达到92%。 Al-MCM-41 的温和酸性适合于长链烷烃的异构化和裂 解反应。Al-MCM-41催化裂解反应的活性要比Y 沸石 和FCC( fluid cracking catalyst) 催化剂好，特别是裂解1, 3, 5-三异丙基苯。
7
催化作用
中孔分子筛碱催化性能 Kloetstra 等报道，将Na+ 和Cs+ 引入MCM-41骨架中 制得Na-MCM-41和Cs-MCM-41碱性分子筛，对苯甲 醛和氰基乙酸乙酯的Knoevenagel 缩合反应有很好的 活性和选择性。
8
催化作用
中孔分子筛氧化还原性能
将Ti引入MCM-48骨架中，制得Ti-MCM-48催化剂， α-二十碳醇氧化为α-二十碳酸的催化活性很高。类 似地将Zr、Cu、Mo、Co等引入MCM-48中也有很高 的催化氧化活性。类似地将zr、Cu、Mo、Co等引入 MCM-48中也有很高的催化氧化活性。
中孔（介孔）分子筛的结构 特点及催化作用
SBA—15介孔分子筛的改性及其催化性能研究_毕业设计论文
MCM-48
长链烷基二甲基铵、双子表面活性剂
TEOS、无定形二氧化硅
2-5
Ia3d
有序立方三维孔道
SBA
SBA-15
三嵌段共聚物(P123)
TEOS
P6mm
有序六方二维孔道
SBA-16
三嵌段共聚物(P127)
TEOS
4-30
P6mm
无序二维孔道结
HMS
HMS
长链伯胺
TEOS
2-10
P6mm
蠕虫状的孔道结构
本科毕业设计（论文）
题目
SBA-15介孔分子筛的改性及
其催化性能研究
学生姓名
学号
院（系）
专业
化学工程与工艺
指导教师
时间
2013年6月8日
摘要
介孔分子筛SBA-15具有较高比表面积、规则孔道结构及孔径易于控制、热稳定性和水热稳定性较好、表面易官能化等特点，在催化化学和吸附分离等领域有广阔的应用前景。当前，介孔分子筛的发展重点是催化方面的应用。运用恰当的修饰剂与适宜的修饰方法，对其进行功能化修饰是提高其催化性能的有效方法。
正是因为介孔材料的这些优良结构特性，使其被广泛应用在催化、吸附和分离、生物医学、化学传感器、环境保护和纳米材料合成等方面。
1.1.1