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介孔分子筛的分类、合成机理及孔径调节的方法
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【化工实习论文】介孔分子筛的分类、合成机理及孔径调节的方法介孔分子筛是指以表面活性剂为模板剂,利用溶胶-凝胶、乳化或微乳化等化学过程,通过有机物和无机物之间的界面作用合成的一类孔径在2-50nm之间、孔径分布窄,且具有规则孔道结构的无机多孔材料。 1.介孔分子筛的分类 介孔分子筛的分类可以按照化学组成进行分类,也可以对介孔是否有序进行分类。下面对这两种分类方法分别进行介绍。 1.1 按照化学组成分类 按照化学组成分类可分为硅基和非硅基组成介孔分子筛两大类,后者主要包括过渡金属氧化物、磷酸盐和硫化物等,由于它们一般存在着可变价态,有可能为介孔分子筛开辟新的应用领域,展示出硅基介孔分子筛所不能及的应用前景。但非硅组成的介孔分子筛热稳定性较差,经过煅烧,孔结构容易坍塌,且比表面积、孔容均较小,合成机制还欠完善,不及硅基介孔分子筛研究活跃[1-3]。 1.2 按照介孔是否有序分类 按照介孔是否有序分类,可分为无序介孔分子筛和有序介孔分子筛。有序介孔分子筛是20世纪90年代初迅速兴起的一类新型纳米结构材料,它利用有机分子-表面活性剂作为模板剂,与无机源进行界面反应,以某种协同或自组装方式形成由无机离子聚集体包裹的规则有序的胶束组装体,通过煅烧或萃取方式除去有机物质后,保留下无机骨架,从而形成多孔的纳米结构材料,在催化、吸附、分离及光、电、磁等许多领域有着潜在的应用价值[3]。有序的介孔分子筛主要有以下几个种类。 MCM系列(Mobil Composition of Matter),是Mobil[4]公司开发的系列分子筛,其硅基介孔分子筛部分即M41S系列,包括:MCM-41(hexagonal,P6mm),MCM-48(cubic,Ia3d)。 SBA-n系列(Santa Barbara USA),是加州大学Stucky等人研制的系列介孔分子筛,硅基产物包括:SBA-1(cubic,Pm3n)、SBA-2(3-D hexagonal,P63/mmc)、SBA-3(2-D hexagonal,P
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