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介孔分子筛SBA-15具有大孔、高比表面、厚孔壁、耐酸等特点,有较好的热稳定性和水热稳定性。本论文选取介孔分子筛SBA-15为研究对象,围绕着介孔分子筛SBA-15的合成、改性、稳定性和催化性能展开研究工作。
论文采用非离子型三嵌段高分子聚合物EO20PO70EO20(P123)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,在酸性(pH<1)条件下合成了二维六方相(P6mm)的全硅SBA-15,并具体考察了合成方法、浓盐酸用量、乙醇洗涤、去离子水洗涤以及焙烧对SBA-15结构的影响,结果发现:合成全硅SBA-15时,浓盐酸的用量合适范围为SiO2/HCl=0.19~0.21;与去离子水洗涤相比较,乙醇洗涤一定程度上影响了SBA-15的长程有序度;焙烧法是一种有效的去除模板剂的方法。
采用水热直接合成法合成了Al-SBA-15,XRD、TEM、EDX、27AlMASNMR、TPD等表征结果表明铝以四配位的形式进入SBA-15介孔骨架内,并且赋予了SBA-15一定的表面酸性;另一方面还考察了Al-SBA-15用于TCE催化燃烧的催化活性以及负载Pt对催化性能的影响。
系统研究了Si-SBA-15和直接法合成的Al-SBA-15的热稳定性和水热稳定性。发现900℃高温条件下Al-SBA-15热稳定性要高于Si-SBA-15,但700℃高温水热条件下Al-SBA-15水热稳定性要低于Si-SBA-15。
采用两步直接合成法合成了La-SBA-15介孔分子筛,XRD、UV-vis、FT-IR等测试结果表明二次调节的合适的pH值为8.5,在此条件下,La进入了SBA-15的介孔骨架结构中。以Ln-SBA-15为载体,初步考察其在负载Pt后的TCE催化燃烧活性。