chapter新催化材料介紹后半部分前半部分自學(xué)實(shí)用學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1chapter新催化新催化(cu hu)材料介紹后半部分材料介紹后半部分前半部分自學(xué)實(shí)用前半部分自學(xué)實(shí)用第一頁，共66頁。1.1 金屬金屬(jnsh)碳化物和金屬碳化物和金屬(jnsh)氮化物的結(jié)構(gòu)氮化物的結(jié)構(gòu)金屬原子組成fcc、hcp、hex晶格結(jié)構(gòu)，碳原子和氮原子位于金屬原子晶格的間隙位置。這種結(jié)構(gòu)的化合物稱為間充化合物。金屬碳化物或氮化物結(jié)構(gòu)由其幾何因素及電子因素決定：1）幾何因素-Hag經(jīng)驗(yàn)規(guī)則：非金屬原子與金屬原子的球半徑比小于0.59時(shí)，就會(huì)形成簡(jiǎn)單的fcc、hcp、hex晶體結(jié)構(gòu)；2）電子因素-Engel-Brewer原理：一種金屬或合金的結(jié)構(gòu)與其s-p電子數(shù)有關(guān)，定性的

2、，隨s-p電子增加，晶體結(jié)構(gòu)會(huì)由表bcc轉(zhuǎn)變?yōu)閔cp再轉(zhuǎn)變?yōu)閒cc：如Mo(bcc)-Mo2C(hcp)-Mo2N(fcc)。金屬碳化物/氮化物具有類貴金屬的催化性能。第1頁/共66頁第二頁，共66頁。第2頁/共66頁第三頁，共66頁。1.2 金屬金屬(jnsh)碳化物和氮化物的催化性能碳化物和氮化物的催化性能金屬碳化物和氮化物中C和N間隙原子使金屬原子間的距離增加，晶格擴(kuò)張，從而導(dǎo)致過渡金屬的d能帶收縮，費(fèi)米能級(jí)態(tài)密度增加，使碳化物和氮化物表面性質(zhì)和吸附性能同VIII族貴金屬類似：1）具有很高的己烯加氫、己烷氫解、環(huán)己烷脫氫催化性能；2）對(duì)FT合成反應(yīng)生成C2-C4有較高的選擇性以及較強(qiáng)的抗

3、中毒能力(nngl)；3）CO氧化、NH3的合成、NO還原、新戊醇脫水也有良好的催化性能；4）加氫脫氮（HDN）和加氫脫硫（HDS）也有很高的活性。第3頁/共66頁第四頁，共66頁。1.3 金屬金屬(jnsh)碳化物和氮化物的合成方法碳化物和氮化物的合成方法催化反應(yīng)中必須用高比表面的金屬碳化物或氮化物，其制備(zhbi)方法為：1）金屬或其氧化物同氣體反應(yīng)： 碳化物：M + 2CO MC + CO2 氮化物：MO + NH3 MN + H2O + H22）金屬化合物的分解： 碳化物：W(CO)n + HxCy WC + H2O + CO 氮化物：Ti(NR2)4 + NH3 TiN + CO

4、+ H2O3）程序升溫反應(yīng)方法 碳化物：MoO3 + CH4 + H2 Mo2C + 3H2O 氮化物：WO3 + NH3 W2N + H2O第4頁/共66頁第五頁，共66頁。4）利用高比表面的載體加以負(fù)載： 碳化物：Mo(CO)6/Al2O3 Mo2C/Al2O3 氮化物：TiO2/SiO2 + NH3 TiN/SiO25）金屬(jnsh)氧化物蒸氣同固體碳反應(yīng)： 碳化物：V2O5(g) + C VC + CO6）液相方法 碳化物：MoCl4(THF)2 + LiB(Et)3H Mo2C 氮化物：(Me)3SiN3La + NH3 LaN 第5頁/共66頁第六頁，共66頁。第6頁/共66頁第

5、七頁，共66頁。1.4 金屬金屬(jnsh)碳化物和金屬碳化物和金屬(jnsh)氮化物在催化中的應(yīng)氮化物在催化中的應(yīng)用舉例用舉例1、-Mo2N0.78對(duì)噻吩加氫脫硫的催化(cu hu)性能噻吩加氫脫硫反應(yīng)是一個(gè)(y )典型的加氫脫硫探針反應(yīng)。第7頁/共66頁第八頁，共66頁。2、吡啶(bdng)在Mo2N上的加氫脫氮反應(yīng)吡啶加氫脫氮反應(yīng)是一個(gè)典型(dinxng)的加氫脫氮探針反應(yīng)。第8頁/共66頁第九頁，共66頁。3、Mo2C（hcp）和Mo2C（fcc）兩種催化劑上CO加氫反應(yīng)(fnyng)（1） Mo2C（hcp）和Mo2C（fcc）的制備(zhbi)MoO3先經(jīng)H2還原(hun yun)

6、成金屬M(fèi)o，接著用CH4/H2混合氣體進(jìn)行碳化而得Mo2C（hcp）；MoO3在NH3中還原(hun yun)可得到Mo2N（fcc），將Mo2N（fcc）在CH4/H2混合氣中加熱便可轉(zhuǎn)變?yōu)镸o2C（fcc）。（2） Mo2C（hcp）和Mo2C（fcc）對(duì)CO加氫反應(yīng)的催化性能Mo2C（hcp）：生成甲烷的速率在反應(yīng)的最初50min增長(zhǎng)迅速，而后緩慢下降，經(jīng)16h后達(dá)到穩(wěn)定速率；生成乙烯和乙烷的速率低于甲烷，但二者一直保持平行；Mo2C（fcc）：生成甲烷的速率在反應(yīng)的最初50min增長(zhǎng)迅速，而后緩慢增加，250min后未出現(xiàn)極大值；生成乙烯和乙烷的速率低于甲烷，乙烷生成速率高于乙烯，但二

7、者一直保持平行；第9頁/共66頁第十頁，共66頁。第10頁/共66頁第十一頁，共66頁。4、Mo2C（hcp）和Mo2C（fcc）上C2H6氫解反應(yīng)(fnyng)Mo2C（hcp）乙烷氫解的速率(sl)比Mo2C（fcc）高達(dá)200倍。一個(gè)可能的解釋是Mo2C（hcp）主要暴露（101）面，而Mo2C（fcc）主要暴露（200）面。第11頁/共66頁第十二頁，共66頁。第12頁/共66頁第十三頁，共66頁。第13頁/共66頁第十四頁，共66頁。2.1 負(fù)載負(fù)載(fzi)型非晶態(tài)合金的制備型非晶態(tài)合金的制備非晶態(tài)合金：短程(dun chn)有序，長(zhǎng)程無序。1、負(fù)載型M-P非晶態(tài)合金催化劑的制備（

8、化學(xué)鍍法）制備非晶態(tài)合金的兩種方法：1）驟冷法；2）化學(xué)還原法負(fù)載型非晶態(tài)合金催化材料是非晶態(tài)催化材料工業(yè)化的可行途徑。將載體在含金屬鹽和NaH2PO2的溶液中進(jìn)行化學(xué)渡制，可以制備Ni-P、Co-P、Ni-Co-P、Ru-P、Ni-W-P、Ni-Pd-P等負(fù)載型非晶態(tài)合金催化劑。2、負(fù)載型M-B非晶態(tài)合金催化劑的制備（化學(xué)還原法）將載體在含金屬鹽的溶液，然后滴加KBH4進(jìn)行還原，可以制備Ni-B、Co-B、Fe-B、Ru-B、Pd-B、Ni-M-B等負(fù)載型非晶態(tài)合金催化劑。第14頁/共66頁第十五頁，共66頁。2.2 負(fù)載負(fù)載(fzi)型非晶態(tài)合金催化劑在催化中的應(yīng)用型非晶態(tài)合金催化劑在催化

9、中的應(yīng)用1、負(fù)載(fzi)型NiB非晶態(tài)合金催化劑常壓氣相苯加氫反應(yīng)傳統(tǒng)Ni/Al2O3催化劑：工藝較成熟(chngsh)，但活性低，易于中毒；NiB/SiO2催化劑：高活性和穩(wěn)定性，良好的熱穩(wěn)定性和抗硫性能 。第15頁/共66頁第十六頁，共66頁。反應(yīng)(fnyng)機(jī)理：LH機(jī)理 2CatHCCatHCatHCCatCatHCCatHCatHCCatCatHCCatHCatHCCatCatHCCatHCatHCCatCatHCCatHCatHCCatCatHCCatHCatHCCatCatHCCatHCatHCCat2HCatHCatHCCatHC1261161161061069696868

10、6767666766626666Ni負(fù)載量較低時(shí)，沒有足夠(zgu)的活性位，因此活性較低。速控步第16頁/共66頁第十七頁，共66頁。2、NiB/SiO2環(huán)戊二烯加氫制環(huán)戊烯（1）NiB/SiO2催化劑的制備(zhbi)-Ni80P20第17頁/共66頁第十八頁，共66頁。（2）環(huán)戊二烯加氫反應(yīng)的催化(cu hu)性能傳統(tǒng)Pd/Al2O3催化劑在相同的反應(yīng)條件(tiojin)下，環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化率和環(huán)戊烯選擇性分別為33%和70%。第18頁/共66頁第十九頁，共66頁。利用N2作為熱導(dǎo)介質(zhì)(jizh)在一定范圍對(duì)催化反應(yīng)影響不大，表明非晶態(tài)NiB/SiO2是理想的環(huán)戊二烯的加氫催化劑。第19頁/

11、共66頁第二十頁，共66頁。3、CO氧化(ynghu)反應(yīng)反應(yīng)過程中Pd33Zr67會(huì)轉(zhuǎn)化為具有相當(dāng)大界面面積的Pd/ZrO2催化劑，從而表現(xiàn)出比傳統(tǒng)Pd/ZrO2催化劑更為優(yōu)越(yuyu)的催化性能。第20頁/共66頁第二十一頁，共66頁。3.1 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介(jin ji)所謂手性，即一個(gè)分子(fnz)可以有兩個(gè)主體異構(gòu)形式。這兩個(gè)主體異構(gòu)形式如同左手和右手的關(guān)系，即是對(duì)映的關(guān)系。具有手性主體異構(gòu)形式的化合物稱為對(duì)映異構(gòu)體。對(duì)映異構(gòu)體的一半物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相同，唯一的區(qū)別是可使偏振光分別向左或向右偏移。右旋對(duì)映異構(gòu)體：“d”、“+”、“D”、“S”左旋對(duì)映異構(gòu)體：“l(fā)”、“-”、“L、”R“

12、”自然界存在的糖為D構(gòu)型、氨基酸為L(zhǎng)構(gòu)型、蛋白質(zhì)和DNA的螺旋構(gòu)象都是右旋的。手性藥物的兩個(gè)對(duì)映體有著不完全相同甚至截然相反的生理活性及藥理作用。第21頁/共66頁第二十二頁，共66頁。3.2 手性化合物的制備手性化合物的制備(zhbi)傳統(tǒng)的制備方法：利用生物技術(shù)、酶技術(shù)或者化學(xué)分析方法由天然物質(zhì)得到(d do)；不對(duì)稱催化合成3.3 不對(duì)稱催化合成反應(yīng)不對(duì)稱催化合成反應(yīng)(fnyng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)1、對(duì)映體過量ee值100%SRSRee%2、光學(xué)收率yo100%yo%pmm和p分別為所合成的手性化合物和純光學(xué)物質(zhì)使偏振光偏轉(zhuǎn)的角度。第22頁/共66頁第二十三頁，共66頁。3.4 不對(duì)

13、稱不對(duì)稱(duchn)合成的催化劑合成的催化劑1、金屬(jnsh)配合物催化劑中的金屬(jnsh)酶催化劑、金屬(jnsh)配合物和生物堿不對(duì)稱合成催化劑手性配體修飾的金屬手性合成催化劑第23頁/共66頁第二十四頁，共66頁。2、金屬(jnsh)配合物催化劑中的配體手性瞵化物手性瞵化物、手性胺類、手性醇類、手性酰胺類、手性亞砜、手性冠醚。3.5 不對(duì)稱不對(duì)稱(duchn)催化合成反應(yīng)催化合成反應(yīng)1、不對(duì)稱催化(cu hu)加氫反應(yīng)-酰基氨基丙烯酸-?；被榈?4頁/共66頁第二十五頁，共66頁。D10P配體Ph/DIPAMPL-dopa第25頁/共66頁第二十六頁，共66頁。四氫異喹啉(k

14、u ln)R-BINAP第26頁/共66頁第二十七頁，共66頁。2、不對(duì)稱(duchn)催化氧化反應(yīng)選取不同旋光性的酒石酸二乙酯為催化劑可得到(d do)不同結(jié)構(gòu)的異構(gòu)體。第27頁/共66頁第二十八頁，共66頁。3、不對(duì)稱催化(cu hu)環(huán)丙烷化反應(yīng)烯烴(xtng)環(huán)丙烷化的反應(yīng)是生成C-C鍵的反應(yīng)。第28頁/共66頁第二十九頁，共66頁。3.6 手性配合手性配合(pih)物的固載化物的固載化載體(zit)多為不溶的高聚物、硅膠和分子篩等。Rh基配體：將配體同Rh或Ni的配合(pih)物固載到硅膠或者USY分子篩的硅醇基上，可對(duì)N-?；撗醣交彼嵫苌锏募託浞磻?yīng)有一定催化活性：第29頁/

15、共66頁第三十頁，共66頁。4.1 納米粒子納米粒子(lz)概述概述納米粒子(lz)：尺寸在1-100 nm之間的粒子(lz)。4.2 納米粒子的結(jié)構(gòu)及特性納米粒子的結(jié)構(gòu)及特性納米粒子具有各類缺陷，如孿晶界、層錯(cuò)、位錯(cuò)等，甚至存在亞穩(wěn)相。當(dāng)粒子尺寸小到幾個(gè)納米時(shí)，會(huì)以非晶態(tài)存在。1、體積效應(yīng)：當(dāng)粒子尺寸與傳導(dǎo)電子的德布羅意波長(zhǎng)相當(dāng)或更小時(shí)，其周期性的邊界條件會(huì)被破壞，從而導(dǎo)致粒子的熔點(diǎn)、磁性、熱阻及光學(xué)性能、化學(xué)性能比普通的顆粒有較大的區(qū)別。2、表面效應(yīng)：納米粒子的表面原子數(shù)與粒子所含原子總數(shù)之比隨粒子直徑變小而急劇增大。由于表面原子有許多懸掛鍵，易于與其它原子結(jié)合而穩(wěn)定下來，因此納米粒子具有

16、很高的化學(xué)活性。第30頁/共66頁第三十一頁，共66頁。3、量子(lingz)尺寸效應(yīng)：粒子顆粒小到一定數(shù)值時(shí)，其費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)有準(zhǔn)連續(xù)能級(jí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉至⒛芗?jí)的現(xiàn)象，稱為量子(lingz)尺寸效應(yīng)。金屬納米粒子(lz)能級(jí)間的間隔：NEf344、宏觀(hnggun)量子隧道效應(yīng)：隧道效應(yīng)是指微觀粒子貫穿勢(shì)壘的能力。宏觀(hnggun)量子隧道效應(yīng)是指一些宏觀(hnggun)物理量（如磁化強(qiáng)度）的隧道效應(yīng)。第31頁/共66頁第三十二頁，共66頁。4.3 納米納米(n m)粒子的制備粒子的制備第32頁/共66頁第三十三頁，共66頁。4.4 納米粒子納米粒子(lz)在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用在催化領(lǐng)域中

17、的應(yīng)用1、納米(n m)金屬粒子負(fù)載(fzi)的納米金催化劑第33頁/共66頁第三十四頁，共66頁。第34頁/共66頁第三十五頁，共66頁。2、納米級(jí)分子篩納米級(jí)分子篩可催化的反應(yīng)：苯的烷基化、烯烴齊聚、苯酚羥化反應(yīng)、加氫裂解(li ji)反應(yīng)、硫化裂化反應(yīng)、MTG等。分子篩顆粒越小，反應(yīng)壽命(shumng)越長(zhǎng)，容碳能力越強(qiáng)。第35頁/共66頁第三十六頁，共66頁。3、納米級(jí)鈣鈦礦型復(fù)合(fh)氧化物鈣鈦礦型復(fù)合氧化物可催化低碳烴完全(wnqun)氧化、烴類選擇氧化和甲烷重整制合成氣。甲烷甲烷(ji wn)完全燃燒完全燃燒第36頁/共66頁第三十七頁，共66頁。4、納米級(jí)NiO催化劑7-10

18、nm的NiO催化劑在275就可以顯示常規(guī)NiO在400的催化乙烷氧化脫氫制乙烯(y x)的性能。第37頁/共66頁第三十八頁，共66頁。5、納米級(jí)雜多酸催化劑H3PW12O40/SiO230-50nm催化劑H3PW12O40/SiO2：平均(pngjn)粒徑40nm，比表面積218.9m2/g。第38頁/共66頁第三十九頁，共66頁。6、納米級(jí)金屬(jnsh)氧化物在光催化中的作用第39頁/共66頁第四十頁，共66頁。第40頁/共66頁第四十一頁，共66頁。Nanoparticles/thin oxide film/metal substrate model catalysts-case 1.

19、 Au/TiO2(110)Goodman et al. Science 281 (1998) 1647Haruta et al. J. Catal. 144 (1993) 175第41頁/共66頁第四十二頁，共66頁。Goodman et al. Science 306 (2004) 252第42頁/共66頁第四十三頁，共66頁。Structure-controllable nanoparticles catalysts-case 1. shape effect of Pt NCs on the catalytic activityTian & Sun et al. Science 3

20、16 (2007) 732第43頁/共66頁第四十四頁，共66頁。Tian & Sun et al. Science 316 (2007) 732第44頁/共66頁第四十五頁，共66頁。Structure-controllable nanoparticles catalysts-case 2. catalysis by confined nanoparticlesPan & Bao et al. Nat. Mater. 6 (2007) 507第45頁/共66頁第四十六頁，共66頁。Pan & Bao et al. Nat. Mater. 6 (2007) 507第46

21、頁/共66頁第四十七頁，共66頁。Structure-controllable nanoparticles catalysts-case 3. shape effect of oxides on catalysisLi et al. J. Catal. 229 (2005) 206第47頁/共66頁第四十八頁，共66頁。介孔分子篩：長(zhǎng)程有序，并具有均勻的孔道結(jié)構(gòu)，孔道大小可在1.5-10nm范圍(fnwi)調(diào)變，比表面積超過700m2/g。介孔分子篩的出現(xiàn)為具有大分子參與的催化過程或需要較大(jio d)孔徑和比表面積催化劑提供了一個(gè)重要選擇。5.1 介孔分子篩的合成介孔分子篩的合成(hchn

22、g)1、生成機(jī)理MCM41的液晶模板機(jī)理（LCT）：無機(jī)物種與表面活性劑發(fā)生相互作用，然后在表面活性劑自組裝作用下（形成液晶相）使無機(jī)物種和表面活性劑進(jìn)一步有序化，最后形成MCM-41介孔分子篩物相。第48頁/共66頁第四十九頁，共66頁。Davis等提出的MCM41形成機(jī)理：無序的表面(biomin)活性劑棒狀膠束首先與硅酸鹽物種作用，圍繞著棒狀膠束外表面(biomin)形成兩三層氧化硅層，然后自發(fā)的聚集成有序的六方結(jié)構(gòu)，在無機(jī)物縮聚到一定程度后就生成了MCM-41物相。第49頁/共66頁第五十頁，共66頁。第50頁/共66頁第五十一頁，共66頁。Stucky等提出的MCM41形成機(jī)理：無機(jī)

23、物與表面活性劑在形成液晶相之前即可協(xié)同(xitng)生成三維有序結(jié)構(gòu)。多聚的硅酸鹽陰離子與表面活性劑陽離子發(fā)生相互作用時(shí)，在界面區(qū)域的硅酸根聚合改變了無機(jī)層的電荷密度，使表面活性劑的疏水長(zhǎng)鏈之間相互接近，而無機(jī)物和有機(jī)表面活性劑之間的電荷匹配控制整體的排列方式。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，無機(jī)層的電荷密度將發(fā)生變化，整個(gè)無機(jī)和有機(jī)組成固相也隨之改變，最終的物相有反應(yīng)進(jìn)行的程度來決定。這個(gè)機(jī)理具有一定普適性。第51頁/共66頁第五十二頁，共66頁。第52頁/共66頁第五十三頁，共66頁。2、影響介孔分子篩合成的因素(yn s)和無機(jī)-有機(jī)物種的作用決定介孔相的因素很多，如反應(yīng)物組成、反應(yīng)溫度和時(shí)間、表面活性

24、劑的分子堆積(duj)參數(shù)等。Mobile公司研究人員最初認(rèn)為表面活性劑濃度是控制產(chǎn)物(chnw)結(jié)構(gòu)的本質(zhì)原因，其實(shí)驗(yàn)依據(jù)是在一定濃度表面活性劑存在的條件下只形成六方對(duì)稱的介孔相，增加表面活性劑的濃度則形成立方相介孔材料，進(jìn)一步增加表面活性劑濃度會(huì)導(dǎo)致層狀材料的形成。后來發(fā)現(xiàn)表面活性劑的分子堆積參數(shù)（G=V/A0L，V：表面活性劑分子的整個(gè)體積；A0：表面活性劑頭的有效面積；L：表面活性劑有機(jī)長(zhǎng)鏈的長(zhǎng)度）能夠作為一個(gè)指標(biāo)來合理解釋產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)：G=1/31/2，形成六方相； G=1/22/3，形成立方相；G接近1，形成層狀相。第53頁/共66頁第五十四頁，共66頁。Stucky等人認(rèn)為無機(jī)與有

25、機(jī)物種的相互作用是合成介孔分子篩的關(guān)鍵。相互作用主要有以下幾種形式：S+I-作用，如在堿性溶液中，氧化硅物種是低聚的硅酸根陰離子I-，使用表面活性劑陽離子S+能使I-有序化，形成介孔材料；S-I+作用，陽離子聚合的無機(jī)離子與陰離子表面活性劑相互作用；S+X-I+/S-X+I-作用，帶同種電荷的無機(jī)離子和表面活性劑離子通過(tnggu)同時(shí)與帶相反電荷的X作用來實(shí)現(xiàn)相互作用，一般發(fā)生在強(qiáng)酸性介質(zhì)的合成中；S0I0作用，用中性的表面活性劑來合成各種氧化物形式的介孔材料等；S-I共價(jià)鍵作用。第54頁/共66頁第五十五頁，共66頁。5.2 介孔分子篩的組成、結(jié)構(gòu)介孔分子篩的組成、結(jié)構(gòu)(jigu)和表征

26、分析和表征分析1、介孔分子篩的組成(z chn)硅系介孔分子篩：全硅和硅鋁，以及雜原子（Ti、Zr、V、Cr、Mo、W、Mn等）介孔材料。雜原子一般具備氧化-還原(hun yun)能力，從而成為氧化-還原(hun yun)催化反應(yīng)中心。 非硅系介孔分子篩：如WO3、Fe2O3、PbO、ZrO2、Al2O3、TiO2、VPO、AlPO4等介孔材料，主要缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差。 2、介孔分子篩的結(jié)構(gòu)介孔分子篩結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)就是具有孔徑分布均勻的規(guī)則孔道，大筆表面積和孔體積，但其孔壁一般是無定形的，導(dǎo)致介孔分子篩的穩(wěn)定性受到一定影響，而且酸性也不如晶型骨架沸石分子篩強(qiáng)。然而，正是無定形的孔壁減小了對(duì)骨架原子

27、的限制，使得非硅系介孔分子篩能夠被合成。第55頁/共66頁第五十六頁，共66頁。多晶X-射線衍射：晶相的指認(rèn)、晶體屬性的分析；電鏡：探測(cè)介孔分子篩的形貌、晶體和孔徑結(jié)構(gòu)、晶體對(duì)稱性等，還可分析微區(qū)化學(xué)組成（EDX）；固體核磁共振：鑒定(jindng)介孔分子篩的骨架和非骨架元素微環(huán)境和配位狀況，研究介孔分子篩生長(zhǎng)機(jī)理；BET：分析介孔分子篩的孔徑、孔體積、比表面、孔道結(jié)構(gòu)等；振動(dòng)光譜：介孔分子篩的骨架結(jié)構(gòu)和集團(tuán)信息；堿性氣體吸附的紅外光譜和TPD：分析介孔分子篩的酸中心類型、強(qiáng)度和含量；熱分析技術(shù)：研究表面活性劑的分解、相轉(zhuǎn)移和骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。3、介孔分子篩的表征(bio zhn)技術(shù)第56

28、頁/共66頁第五十七頁，共66頁。5.3 介孔分子篩的應(yīng)用介孔分子篩的應(yīng)用(yngyng)1、催化(cu hu)應(yīng)用全硅介孔分子篩存在大量的硅羥基，顯示弱酸性；鋁的引入可以帶來中等(zhngdng)強(qiáng)度的酸中心；同時(shí)還可以在介孔分子篩中實(shí)現(xiàn)磺酸基的功能化；堿金屬交換的Na-MCM-41和Cs-MCM-41可以作為堿催化劑；堿金屬氧化物負(fù)載在MCM-41上可以提供更多的堿金屬中心；也可以在介孔分子篩中進(jìn)行有機(jī)胺的功能化；雜原子介孔分子篩可以作為氧化-還原催化劑；介孔分子篩具有高比表面和功能化的基團(tuán)，是非常好的催化劑載體，不僅負(fù)載各種金屬和金屬氧化物，而且是均相催化劑固載化的合適載體。第57頁/共66頁第五十八頁，共66頁。2、介孔分子篩用于化學(xué)(huxu)分離將MCM-41填充于色譜(s p)柱，可以很好的分離有機(jī)物；介孔材料還可用于手性分子的分離；對(duì)介孔分子篩進(jìn)行相應(yīng)(xingyng)的配體功能化，可以分離金屬離子。3、介孔分子篩在其它方面的應(yīng)用利用介孔分子篩的有序孔道作為模板或可控納米反應(yīng)器，制備其它材料；可用于光學(xué)和電磁學(xué)研究；介孔氧化釔-氧化鋯等復(fù)合材料用于燃料電池。雖然還未出現(xiàn)商業(yè)化的例子，由于介孔分子篩具有獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)，在催化、半導(dǎo)體、化學(xué)分離、生物、光