介孔氧化鋁與介孔氧化鋯的制備及性能研究.pdf

1、目前介孔金屬氧化物是一類廣受關注的新型介孔材料。許多金屬氧化物本身具有很好的催化、光、電、磁等方面的優(yōu)異性能，因此合成具有有序孔道結構，較高比表面積的介孔氧化物材料可望為介孔材料開辟新的應用領域，具有重要的實際意義。本文主要研究兩種介孔氧化物-介孔氧化鋁和介孔氧化鋯。
　　 介孔氧化鋁是一種具有較好的熱穩(wěn)定性，表面酸性及吸附性能的介孔材料，可以作為吸附劑，催化劑及載體應用在許多化工過程中，其制備方法、結構和特性的研究已成為當今國

2、際上的研究熱點。但其比表面積較小，水熱穩(wěn)定性較低等缺點限制了其在催化及吸附方面的應用。本文采用溶膠-凝膠法，以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑，氯化鋁為鋁源，尿素作為調節(jié)劑，通過控制合成溫度、晶化溫度和焙燒條件合成了比表面積較大，孔徑分布在4-10 nm之間，孔容達0.5 cm3/g，具有蠕蟲狀孔道結構的介孔氧化鋁，熱穩(wěn)定性達到600℃以上。
　　 采用實驗室自制的介孔氧化鋁為吸附劑，對鉛離子進行吸附，研究了吸附條件對吸

3、附性能的研究。實驗表明，在吸附進行90 min吸附率達到97％，基本達到吸附平衡;在低pH范圍，吸附率隨著pH值的增大而增大，在pH約為5.0～6.0時吸附率最大;吸附率隨著溫度的升高而上升，表明介孔氧化鋁對鉛離子的吸附過程是吸熱過程;通過研究吸附動力學和熱力學，得出介孔氧化鋁對鉛離子的吸附符合Lagergren二級速率方程，吸附等溫線可以用Freundlich方程描述。
　　 由于氧化鋯表面具有酸性和堿性中心，作為催化劑和催化

4、劑載體受到廣泛關注。用硫酸化后的氧化鋯呈現超強酸性，在相關的酸催化反應中顯示出獨特的潛力。但硫酸化后的氧化鋯存在著比表面積低，SO42-易損失，熱穩(wěn)定性差的特點。因此合成比表面積較大，熱穩(wěn)定性高的介孔氧化鋯引起研究者的廣泛關注，本文以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑，硫酸鋯為鋯源，在水熱條件下通過在合成中加入鹽溶液，并在后處理中用溶液浸漬去除模板劑的方法制備出了介孔氧化鋯。實驗表明，合成中加入NaCl，并后處理采用NaCl浸漬處