基于質(zhì)子型離子液體微介孔硅材料的制備及性能研究.pdf

1、微孔分子篩具有較小的孔徑、較大的比表面積、較好的水熱穩(wěn)定性等特點，而被廣泛地應(yīng)用到催化、吸附和分離等領(lǐng)域，但是，較小的孔道結(jié)構(gòu)阻礙了反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴(kuò)散和吸附，從而限制了其在大分子反應(yīng)中的應(yīng)用。與微孔分子篩相比，介孔分子篩具有較大的孔徑和較厚的孔壁，能夠在一定程度上彌補(bǔ)微孔分子篩的缺點，可以用于催化大分子的反應(yīng)，但介孔分子篩的水熱穩(wěn)定性較差，限制了介孔分子篩的進(jìn)一步發(fā)展。由于單級孔材料都有其各自的優(yōu)缺點，迫切需要制備具有多種孔結(jié)構(gòu)的新型材

2、料，這種多級孔材料不僅具有多種孔道結(jié)構(gòu)，而且具有較大的比表面積和孔容，從而能夠提高分子篩的性能。二芳基乙烷(PXE)是壓敏復(fù)寫紙顯色劑的優(yōu)良溶劑，主要通過鄰二甲苯和苯乙烯的烷基化反應(yīng)獲得。本論文以P123和質(zhì)子型離子液體為雙模板劑，以正硅酸四乙酯(TEOS)為硅源，一步水熱法制備了微介孔二氧化硅材料，以此為載體負(fù)載磷鎢酸(HPW)制備了負(fù)載型催化劑，并用鄰二甲苯和苯乙烯合成PXE的烷基化反應(yīng)來考察催化劑的催化活性。
　　采用質(zhì)子型

3、離子液體醋酸三乙胺(CH3CH2)3NH+Ac-微孔模板劑及P123介孔模板劑的雙模板體系，TEOS為硅源，一步水熱法制備了微介孔二氧化硅材料PIL-X-Y，考察了離子液體質(zhì)量占總模板劑質(zhì)量的百分比(X)、晶化溫度(Y)對PIL-X-Y結(jié)構(gòu)的影響。研究表明:當(dāng)離子液體含量較低時，微介孔材料的結(jié)構(gòu)有序度較高;隨著離子液體用量的加大，其有序的結(jié)構(gòu)遭到破壞。當(dāng)X為40％，Y為373K時，制備的微介孔硅材料PIL-40-373不僅能夠保持有序介

4、孔結(jié)構(gòu)，而且還具有較大的微孔比表面積，其微孔比表面積為404cm2· g-1。在烷基化反應(yīng)中，與SBA-15為載體負(fù)載HPW得到的催化劑HPW/SBA-15相比，以微介孔硅材料PIL-X-Y為載體負(fù)載HPW制備的催化劑HPW/PIL-X-Y的催化性能較好，PXE產(chǎn)率大于80％，這可能與PIL-X-Y的微孔結(jié)構(gòu)有關(guān)。
　　以質(zhì)子型離子液體醋酸丁胺CH3CH2CH2CH2NH3+Ac-和P123分別作為微孔和介孔的模板劑，TEOS為硅

5、源，一步水熱法制備了具有雙介孔的微介孔二氧化硅材料BPIL-X-Y，考察了離子液體質(zhì)量占總模板劑質(zhì)量的百分比(X)、晶化溫度(Y)對BPIL-X-Y結(jié)構(gòu)的影響。研究表明:BPIL-X-Y具有雙介孔孔道結(jié)構(gòu)，其孔徑分別為4.0nm、7.3nm，且這兩種介孔分別由離子液體膠束和P123膠束引導(dǎo)產(chǎn)生。以BPIL-X-Y為載體負(fù)載HPW制備的負(fù)載型催化劑HPW/BPIL-X-Y在烷基化反應(yīng)中，表現(xiàn)出了較高的催化活性，PXE的產(chǎn)率最高可達(dá)91％，

6、并且多次使用后還能保持較好的催化性能，這可能與載體BPIL-X-Y獨特的雙介孔結(jié)構(gòu)和微孔孔道結(jié)構(gòu)有關(guān)。
　　當(dāng)離子液體(CH3CH2)3NH+Ac-質(zhì)量占總模板劑質(zhì)量的百分比為60％，以P123為介孔模板劑，TEOS為硅源，進(jìn)一步考察了晶化溫度(Y)、pH(Z)和超聲輔助方法對微介孔硅材料HAM-Y-Z形成的影響。研究表明:當(dāng)pH為2時，制備了具有雙介孔的微介孔硅材料HAM-393-2;當(dāng)pH為3時，制備出了泡沫介孔硅材料HAM-