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
5
结构特点
MCM-41和MCM-48孔道结构示意图
6
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
中孔分子筛简介
根据国际纯粹和应用化学联合会(IURAC)的定义，多 孔材料可按其孔径的大小分为三类：小于2 nm 的为 微孔；大于50 nm 的为大孔；介于二者之间的，即孔 径在2-50 nm 的为中孔，又名介孔。中孔分子筛是一 类孔径在1.5-10 nm 之间具有规则孔道结构的无机多 孔材料。自1992年Mobil 公司首先使用烷基季馁盐型 阳离子表面活性剂为摸板剂成功合成出M4lS型中孔 分子筛以来，现已成为热门课题。
9
催化作用
中孔分子筛负载催化性能 中孔分子筛具有大的比表面积和规则孔径，可 以负载一些活性物质以增强其酸催化、碱催化 及氧化还原催化的性能。
10
展望
中孔分子筛合成和应用展望 中孔分子筛合成和应用研究具有很大的潜力， 关于它的研究开发还将继续深人下去，试图通 过使中孔分子筛的孔壁晶体化，从而提高中孔 分子筛的热稳定性和水热稳定性，如果能够实 现，中孔分子筛将在工业生产中发有序的孔道结构，基于微光尺度上的高度 孔道有序性。 (2)孔径呈单一分布，且孔径尺寸可以在很大范围内调 控。 (3)可以具有不同的结构、孔壁组成和性质，其中孔可 以具有不同的形态。 (4)经过优化合成和后处理可具有很好的热和水热稳定 性。 (5)无机组分的多样性。 (6)高比表面积，高孔隙率。 (7)在微结构上中孔材料的孔壁是无定形的。
2
中孔分子筛简介
中孔分子筛具有均一可调的中孔孔径，稳定的骨架 结构，以及比表面积大等优点。中孔分子筛的诸多 优越性，使它具有广阔的应用前景：(1)它可以作为 催化剂应用于化学反应，特别是在石油炼制加工中 作为重渣油催化裂解的催化剂，以及有大分子参加 的有机化学反应中作为催化剂具有很大的潜在的开 发性；(2)因为中孔分子筛具有较大的比表面积，所 以，可作为吸附剂和催化剂的载体；(3) 由于它具有 规则多维的孔道，可作为分离剂。