不同铜含量对MCM-41结构、形貌及催化性能的研究文献综述
2020-04-08 16:48:00
文 献 综 述 1.1 介孔分子筛简介 1.1.1 介孔分子筛的发展 天然沸石(natural zeolites)的发现最早是在1756年,源自于其优异的吸附性能,19世纪时人们认识到天然沸石的微孔特性,并进一步了解其在催化、吸附、离子交换等方面的性能,20世纪40年代通过模仿天然沸石的形成,在水热条件下首次合成出较低硅铝比的沸石分子筛,1992年Mobil公司研究人员成功地合成了M41S[1](Mobil Corporation of Matter)系列介孔材料(MCM-41、MCM-48、MCM-50),此后多孔材料尤其是介孔材料得到了飞速发展。
分子筛(molecular sieve)的概念由McBain在1932年提出。
狭义上讲,分子筛由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成。
由于分子筛的孔道和空腔体系具有分子大小的尺寸,所以可以筛分分子。
不同的多孔材料通常以孔的特性来区分,根据多孔材料孔径的大小,国际纯粹和应用化学协会(IUPAC)将其分为三类:微孔(microporous):孔径50 nm。
自上世纪六十年代以来,微孔材料由于其比表面高,吸附容量大,高热稳定性,水热稳定性好等性能在工业生产中得到广泛的应用[2]。
但是微孔材料孔径较小,大分子较难进入孔道,限制了其催化应用的范围,即分子尺寸不能太大;与此类似,反应时在孔道内若形成的较大分子也会由于孔径的限制不能从分子筛中快速溢出,导致副反应发生,堵塞孔道,致使催化剂失活等,使微孔材料的应用前景受到一定程度的限制。
因此把分子筛的孔径从微孔范围扩展到介孔领域,对很多在沸石分子筛中难以完成的大分子催化、吸附与分离等过程,开拓了广阔的应用前景。
因此,研究和开发中大孔材料近年来已经成为国际上跨多学科的研究热点。
其实日本科学家在1990年就已经成功合成出了二氧化硅介孔分子筛,是直到1992年M41S系列介孔材料出现后,介孔分子筛才引起了人们的广泛关注。