大孔擬薄水鋁石納米材料的制備
伴隨著化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展,氧化鋁尤其是介孔γ-氧化鋁因其較大的比表面積、特別的表面性質(zhì)及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,常作為吸附劑和催化劑組分而被廣泛應(yīng)用于許多化學(xué)反應(yīng)過程中。為了有效提高催化效率,大孔容和高比表面積的γ-氧化鋁的制備變得越來越重要。γ-氧化鋁一般是通過在高溫條件下擬薄水鋁石脫水而制得,因此,可以說,前驅(qū)物擬薄水鋁石的性質(zhì)決定著產(chǎn)物γ-氧化鋁的性質(zhì)。 本論文采用直接沉淀法以九水硝酸鋁為無機鋁源,氨水為沉淀劑,在不同表面活性劑雙2-乙基己基琥珀酸酯磺酸鈉(AOT)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)膠束中分別合成介孔擬薄水鋁石,并以X-射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、N2吸附-脫附等測試方法對產(chǎn)物的組成、形貌和孔性質(zhì)等進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,在AOT體系中制備出直徑為2-5nm的纖維狀擬薄水鋁石,在Triton X-100和CTAB體系中均得到較團聚的顆粒狀產(chǎn)物。在AOT膠束體系中,當(dāng)終點pH為8~10.5時,可以制備出純擬薄水鋁石。此外,研究了金屬離子對產(chǎn)物孔性質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)不同金屬離子的引入都較大程度地改善了擬薄水鋁石的比表面積、孔容及孔徑。 另外,在三嵌段聚合物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO(20)PPO(70)PEO(20),P123)和陰離子表面活性劑2.乙基己基琥珀酸酯磺酸鈉(AOT)混合體系中合成了納米金屬氧化物催化劑CuO-γ-Al2O3,研究了其對苯乙烯的環(huán)氧化催化性能,發(fā)現(xiàn)該催化反應(yīng)的主要產(chǎn)物是苯甲醛和環(huán)氧苯乙烷??疾炝朔磻?yīng)溫度、溶劑、氧化劑與底物苯乙烯的摩爾比對苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性的影響,發(fā)現(xiàn)在適宜條件下,CuO-γ-Al2O3催化劑對苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)有非常高的轉(zhuǎn)化率(97.43%),環(huán)氧化產(chǎn)物的選擇性也較高(85.15%)。