（物理化学专业论文）a1sba15介孔材料的合成、表征及催化性能研究.pdf

原创性声明 i i i i ii l li i ii ir i i i i ir lfll 、t18 3 2 7 5 0 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研 究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人 或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集 体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者： 虏致彬 日期：2 0 1 0 年5 月1 8 同 学位论文使用授权声明 本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。 根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州 大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或者其它复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学 位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑 州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。 学位论文作者： 铂辛移 r 期：2 0 1 0 年5 月1 8 日 摘要 摘要 介孔材料具有较大表面积和孔容、可控的孔径、较窄的孔径分布等特性， 因而具有广泛的潜在应用领域，如吸附、分离、催化、药物输送、光子及电子 设备等。但纯硅的介孔材料缺乏活性中心、且热稳定性较差，使其应用受到了 一定的限制。因此，在纯硅介孔材料中引入杂原子是提高其活性的一个重要途 径。其中，a l 掺杂改性介孔材料( 如a 1 m c m 一4 1 、a i s b a 1 5 ) 具有较多的酸性 中心、较好的水热稳定性，受到学术界的广泛关注。相对于a 1 一m c m 4 1 介孔材 料而言，a 1 s b a 1 5 更容易合成、并具有更大的孔径、更厚的孔壁和更好的水 热稳定性，因而更适合催化反应底物为大分子的反应。 另一方面，2 ，4 一二叔丁基苯酚和肉桂醇发生付克烷基化反应，生成的苯乙 烯基苯酚类化合物是一种重要的有机合成中间体，可与环氧乙烷、氨基磺酸等 物质发生反应而生成一系列化合物，这些产品被广泛应用于化工、农药等领域。 而a 1 s b a 一1 5 在付克烷基化反应中有较好的催化活性，因此，研究a 1 一s b a 1 5 对 2 。4 一二叔丁基苯酚和肉桂醇付克烷基化反应具有重要的实用意义和学术价值。 本论文以三嵌段共聚物p 1 2 3 为模板剂、正硅酸乙酯为硅源，分别以异丙醇 铝、氯化铝为铝源，采用直接水热合成法制备了a 1 s b a 1 5 介孔材料，利用x r d 、 n 2 吸附一脱附、t e m 、s e m 、f t - i r 、n h 3 t p d 、i c p $ 1 p y i r 等手段对其结构和 组成进行了表征，研究其在2 ，4 一二叔丁基苯酚和肉桂醇的烷基化反应中的催化 性能，分别较详尽地考察了合成过程中诸多因素对其结构和性能的影响，在本 论文研究条件下，主要结论如下： 1 以异丙醇铝为铝源合成a 1 s b a 1 5 介孔材料：在晶化前驱液恒温4 0 、 投料中s i a l 摩尔比为4 0 、11 0 晶化2d 的条件下所制备样品结构完整性最佳、 催化性能也最好。 2 以氯化铝为铝源合成a 1 s b a 1 5 介孔材料：在晶化前驱液恒温4 0 、 投料中s i a 1 摩尔比为5 0 、1 1 0 晶化2d 条件下所制备样品具有最好的介孔结 构；催化性能评价结果表明，在相同条件下，投料中s i a 1 摩尔比为4 0 样品表 现出最好的催化性能。 3 对比两种铝源所制备的a 1 s b a 1 5 样品结构和催化活性上的差异，发现 摘要 以异丙醇铝为铝源时所合成的介孔材料催化活性较好，而以氯化铝为铝源时所 制得样品的晶相及介孔结构较好，这主要是源于硅源和铝源的水解速度匹配性 的差异和制备过程中由于溶液的酸度不同等影响a l 的掺杂效果，进而影响其结 构和催化性能。 关键词：直接水热合成法；a 1 s b a 1 5 ；异丙醇铝；氯化铝；付克烷基化 a b s t r a c t a b s t r a c t m e s o p o r o u sm a t e r i a l sh a v es i g n i f i c a n tp o t e n t i a la p p l i c a t i o n si nm u l t i f a r i o u s a r e a ss u c ha sa d s o r p t i o n ，s e p a r a t i o n ，c a t a l y s i s ，d r u gd e l i v e r y , p h o t o n i c ，e l e c t r o n i c d e v i c e sa n do t h e rf i e l d s ，d u et ot h e i rl a r g es u r f a c ea r e a sa n dp o r ev o l u m e s ，c o n t r o l l e d p o r es i z e s ，a n dv e r yn a r r o wp o r e s i z e d i s t r i b u t i o n s h o w e v e r ，p u r e s i l i c e o u s m e s o s t r u c t u r e dm a t e r i a l sl a c ka c t i v es i t e sa n de x h i b i t er e l a t i v e l yl o wh y d r o t h e r m a l s t a b i l i t y , w h i c hh i n d e r st h e i ra p p l i c a t i o n s h e n c e ，t h ei n c o r p o r a t i o no fh e t e r o a t o m s i n t ot h es i l i c e o u sm a t e r i a li so n eo ft h ei m p o r t a n ta p p r o a c h e st oi m p r o v et h e i r a c t i v i t i e s t od a t e ，m a n yr e s e a r c h e r sh a v ef o c u s e do na 1 一c o n t a i n i n gm e s o p o r o u s m o l e c u l a rs i e v e s ，s u c ha sa 1 m c m 一41o ra 1 s b a - 15 ，w h i c hp o s s e s sa c i d i cs i t e sa n d r e a s o n a b l yg o o dh y d r o t h e r m a ls t a b i l i t y c o m p a r e dt oa 1 - m c m 一4 l m e s o p o r o u s m a t e r i a l s ，a 1 s b a 一15 ，w h i c hi sm o r ee a s i l ys y n t h e s i z e d ，h a sl a r g e rd i a m e t e r , t h i c k e r p o r ew a l l sa n db e t t e rh y d r o t h e r m a ls t a b i l i t y i ti se s p e c i a l l ys u i t a b l ef o rt h ec a t a l y t i c r e a c t i o no fl a r g em o l e c u l e sr e a c t a n t s o nt h eo t h e rh a n d ，b e n z e n es t y r e n ep h e n o l i cc o m p o u n d sa r ei m p o r t a n t i n t e r m e d i a t ef o ro r g a n i cs y n t h e s i sw i t he p o x y e t h a n e ，a m i n o s u l f o n i ca c i da n do t h e r s u b s t a n c e si nt h er e a c t i o nt og e n e r a t eas e r i e so fc o m p o u n d s t h e s ep r o d u c t sa r e w i d e l yu s e di nc h e m i c a l ，p e s t i c i d ea n do t h e rf i e l d s a sw e a l lk n o w , a i - s b a 一15m a y e x h i b i t eg o o dc a t a l y t i cp r o p e r t i e si nt h ef r i e d e l c r a f t sa l k y l a t i o nr e a c t i o n t h e r e f o r e ， t h es t u d yo ff r i e d e l c r a f t sa l k y l a t i o no v e ra i - s b a 一15m e s o p o r o u sc a t a l y s t sh a s i m p o r t a n tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c ea n d a c a d e m i cv a l u e i nt h i st h e s i s ，as e r i e so fa 1 一s b a 一15m e s o p o r o u sc a t a l y s t sw e r ed i r e c t l y s y n t h e s i z e d v i a h y d r o t h e r m a l m e t h o d u s i n g p l u r o n i cp12 3t r i b l o c k p o l y m e r ( e 0 2 0 p 0 7 0 e 0 2 0 ，m a v = 5 8 0 0 ，a l d r i c h ) a ss t r u c t u r e d i r e c t i n gr e a g e n t t e t r a e t h o x y s i l a n e ， a l u m i n u mi s o p r o p o x i d ea n da l u m i n u m c h l o r i d ew e r eu s e da st h es i l i c o na n d a l u m i n u ms o u r c e s ，r e s p e c t i v e l y t h es y n t h e s i z e dm a t e r i a l sw e r ec h a r a c t e r i z e db y u s i n gn 2a d s o r p t i o n d e s o r p t i o n ，p o w d e rx - r a yd i f f r a c t i o np a t t e m s ( x r d ) ，s c a n e l e c t r o n i cm i c r o s c o p y ( s e m ) ，t r a n s m i s s i o ne l e c t r o n i cm i c r o s c o p y ( t e m ) ，f o u r i e r i i i a b s t r a c t t r a n s f o r m i n f r a r e d s p e c t r o s c o p y ( f t i r ) ， a m m o n i a t e m p e r a t u r e - p r o g r a m m e d d e s o r p t i o n ( n h 3 t p d ) ，i n d u c t i v ec o u p l e dp l a s m a a t o m i ce m i s s i o n ( i c p ) ，a n d p y r i d i n ei n f r a r e ds p e c t r o s c o p y ( p y - i r ) m e a n w h i l e ，t h ec a t a l y t i cp e r f o r m a n c eo f t h e o b t a i n e da i s b a 15m a t e r i a l sw a si n v e s t i g a t e dt h r o u g hf r i e d e l c r a f t sa l k y l a t i o no f2 ， 4 - d i t e r t b u t y l p h e n o l a n dc i n n a m y la l c o h o l b y t h ep r i m a r yc o n c l u s i o n sw e r ea s f o l l o w s ： 1 w h e nt h ea 1 s b a 15m e s o p o r o u sm a t e r i a l sw a ss y n t h e s i z e dw i t ha l u m i n u m i s o p r o p o x i d ea st h ea l u m i n u ms o u r c e ，t h es a m p l ew i t hn s i n a l = 4 0c r y s t a l l i z e da t110 f o rt w od a y se x h i b i t e db e t t e rc r y s t a l l i n es t r u c t u r ea n dc a t a l y t i cp r o p e r t i e st h a nt h e o t h e r s 2 w h e nt h ea 1 一s b a 15 m e s o p o r o u s m a t e r i a l sw a s s y n t h e s i z e d w i t h a l u m i n u m c h l o r i d ea st h ea l u m i n u ms o u r c e ，t h es a m p l ew i t hn s i n a l = 5 0c r y s t a l l i z e d a t110 f o rt w od a y se x h i b i t e db e r e rc r y s t a l l i n es t r u c t u r et h a nt h eo t h e r s w h i l et h e s a m p l ew i t hn s i n a l = 4 0e x h i b i t e d t h eb e s tc a t a l y t i cp r o p e r t i e s 3 c o m p a r i n gt h es t r u c t u r ea n dc a t a l y t i ca c t i v i t yb e t w e e nt h et w ok i n d so f a 1 一s b a 15s a m p l e ss y n t h e s i z e dw i t hd i f f e r e n ta l u m i n u ms o u r c e ，i tw a sf o u n dt h a t t h em e s o p o r o u sm a t e r i a l se x h i b i t e dg o o dc a t a l y t i cp r o p e r t i e sw i t ha l u m i n u m i s o p r o p o x i d e a sa l u m i n u ms o u r c e w h i l et h es a m p l e sh a sg o o dc r y s t a l l i n ea n d m e s o s t r u c t u r ew i t ha l u m i n u m c h l o r i d ea sa l u m i n u ms o u r c e t h i sm a yb ed u et ot h a t t h em a t c h e dh y d r o l y s i sr a t eo fs i l i c o na n da l u m i n u ms o u r c ei si m p o r t a n tt oa c h i e v e h i 曲l yo r d e r e ds a m p l e s i na d d i t i o n ，t h ea c i d i t yo ft h e r e a c t i o ns o l u t i o ni sak e yf a c t o r f o rt h es u c c e s s f u li n c o r p o r a t i o no fa l u m i n u ma t o m si n t ot h em e s o p o r o u sm a t e r i a l s k e y w o r d s ：d i r e c th y d r o t h e r m a ls y n t h e s i s ；a 1 - s b a - - 1 5 ；a l u m i n u mi s o p r o p o x i d e ； a l u m i n u m c h l o r i d e ；f r i e d e l c r a f t sa l k y l a t i o n i v 目录 目录 第一章文献综述1 1 1 引言1 1 2 介孔材料合成方法1 1 2 1 水热合成法2 1 2 2 室温合成法2 1 2 3 溶胶一凝胶合成法3 1 2 4 微波合成法3 1 3 介孔材料合成机理4 1 3 1 液品模扳机理4 1 3 2 电荷密度匹配机理5 1 3 3 协同作用机理5 1 3 4 棒状自组装模型5 1 4 介孔材料在催化方面的应用6 1 4 1 酸催化反应6 1 4 2 氧化还原反应7 1 4 3 聚合反应催化7 1 52 ，4 一二叔丁基苯酚和肉桂醇的付克烷基化反应8 1 6 论文工作的提出及研究内容8 第二章实验条件和测试手段1 0 2 1 实验药品和仪器1 0 2 1 1 实验药品10 2 1 2 实验仪器一lo 2 2 材料的表征方法1 1 2 2 1x 射线衍射( x r d ) 1 1 2 2 2 比表面和孔结构测定11 v 目录 2 2 3 傅立叶变换红外光谱( f t - i r ) 1 l 2 2 4 透射电镜( t e m ) 。l1 2 2 5 扫描电镜( s e m ) 1l 2 2 6 毗啶吸附的红外光谱( p y i r ) ：f 2 2 2 7 氨气程序升温脱附( n h 3 一t p d ) 1 2 2 2 8 电感耦合等离子体发射光谱仪( i c p ) 1 2 第三章以异丙醇铝为铝源合成a 1 s b a 1 5 及性能研究1 3 3 1a 1 s b a 1 5 样品的制备1 3 3 1 1 不同前驱反应温度系列a i s b a 1 5 样品的制备1 3 3 1 2 不同n s i n a l 系列a i s b a 一1 5 样品的制备1 3 3 1 3 不同晶化时间系列a i s b a 1 5 样品的制备1 3 3 1 4 不同晶化温度系列a i s b a 一1 5 样品的制备1 4 3 2 材料催化性能研究1 4 3 2 1 催化反应。1 4 3 2 2 气相色谱分析。1 4 3 2 3 标准曲线。1 5 3 3 结果与讨论1 6 3 3 1 不同前驱溶液反应温度对a i s b a 1 5 介孔材料结构和性能的影响1 6 3 3 2 不同n s i n a l 摩尔比对a l - s b a 1 5 介孔材料结构和性能的影响1 9 3 3 3 不同品化时间对a i s b a 1 5 介孔材料结构和性能的影响2 7 3 3 4 不同品化温度对a i s b a 1 5 介孔材料结构和性能的影响。3 0 3 4a i s b a 1 5 催化剂性能个案研究3 4 3 5 本章小结3 5 第四章以氯化铝为铝源合成a l s b a 1 5 及性能研究3 6 4 1a 1 s b a 1 5 样品的制备3 6 4 2 结果与讨论3 6 4 2 1 不同前驱溶液反应温度对a i s b a 1 5 介孔材料结构和性能的影响。3 6 v i 目录 4 2 2 不同n s i n a l 摩尔比对a i - s b a 一15 介孔材料结构和性能的影响。4 0 4 2 3 不同品化时间对a 1 s b a 1 5 介孔材料结构和性能的影响4 6 4 2 4 不同品化温度对a i s b a 1 5 介孔材料结构和性能的影响5 0 4 3a 1 s b a 15 催化剂性能个案研究5 3 4 4 本章小结5 4 附：不同铝源对a 1 s b a 1 5 材料的结构和性能影响讨论5 5 参考文献5 6 个人简历和在学期间发表的学术论文6 0 致谢6 1 v i i 第一章文献综述 第一章文献综述 1 1 引言 按照孔径大小，i u p a c 将分子筛分为三类【l 】：微孔材料d 2 0n n l ；介孔材 料，2 0 p o r ed i a m e t e r n m 图3 - 3 不同前驱溶液反应温度a i s b a 1 5 样品n 2 吸附一脱附等温线( a ) 及孔径分布( b ) f i g 3 - 3n 2a d s o r p t i o n - d e s o r p t i o ni s o t h e r m s ( a ) a n dp o r es i z ed i s t r i b u t i o n s ( b ) o fa i s b a 一15 s y n t h e s i z e da td i f f e r e n tr e a c t i o nt e m p e r a t u r e s i-cl=口puqjos日og n l 。 第三章以异丙醇锅为铝源合成a i s b a 1 5 及性能研究 图3 3 a 和图3 3 b 分别给出了不同前驱溶液反应温度a 1 s b a 1 5 样品n 2 吸 附一脱附等温线及孔径分布图。从图中可以看出，除反应温度3 0 样品外， 其它样品吸附等温线均为典型的l a n g m u i ri v 型等温线，n 2 单分子层在低分压 段发生吸附，n 2 多分子层在高分压段发生吸附，在p p d 为o 4 4 1 0 0 出现了 h 1 型滞后环，归因于n 2 分子在介孔内发生毛细管凝聚，表明所制备样品为介 孔材料，此结果与x r d 谱图反映的一致。由样品孔径分布图可以看出，过高反 应温度时，在约3 5r i m 处出现了n 2 分子的假相峰，说明样品含有较多微孔， 结构有序性不是很好。随着反应温度升高，样品最可几孔径分布有向较大孔径 方向移动的趋势。 从表3 2 中可以发现，随着反应温度升高，样品平均孔径先增大后减小， 壁厚则先减小后增大，原因是过高或过低温度合成介孔材料时，样品中常含有 很多微孔，这些微孑l 是相互独立的，因而样品平均孔径不是太大，孔壁也厚； 中等温度( 4 0 ) 合成时，一部分微孔被扩张为介孔，导致平均孔径变大， 孔壁变薄。此外，反应温度升高会导致模板剂p 1 2 3 的亲水端p e o 部分脱水， 从而减小其亲水层的厚度，使得模板剂形成的胶束直径增加，从而使得产品平 均孔径增大，而过高的反应温度，会使无机硅物种凝胶化，从而减小样品的孔 径。因此，笔者认为，在本研究条件下4 0 是合成a 1 s b a 1 5 介孔材料最适 宜的晶化前驱液反应温度。 表3 2 不同前驱溶液反应温度a i s b a 1 5 样品孔结构参数 t a b l e3 - 2p o r es t r u c t u r ep a r a m e t e r so f a l s b a - 15s a m p l e ss y n t h e s i z e da td i f f e r e n tr e a c t i o n t e m p e r a t u r e s 1 8 第三章以异丙醇铝为铝源合成a l s b a - 1 5 及性能研究 图3 。4 为不同前驱溶液反应温度系列a 1 s b a 1 5 样品在2 ，4 一二叔丁基苯 酚和肉桂醇付克烷基化反应中的催化结果。从图中可以看出随着反应温度的升 高，2 ，4 一二叔丁基苯酚转化率先增大后减小，温度为4 0 所合成样品催化作 用下2 4 一二叔丁基苯酚的转化率最高，达到4 3 6 。可能原因是对于合成时一 所投入活性组分铝含量几乎相同的情况下，结构是影响活性的主要因素，反应 温度4 0 条件下合成的样品结构有序性最好，故其催化反应性能也较理想， 体现出介孔催化剂材料的择形催化的特性。 r e a c t i o nt e m p e r a t u r e c 图3 4 不同前驱溶液反应温度a 1 s b a 1 5 样品催化2 ，4 一二叔丁基苯酚转化率曲线 f i g 3 - 4c o n v e r s i o nc u r v eo f c l 4 h 2 2 0o v e ra l s b a l5s a m p l e ss y n t h e s i z e da td i f f e r e n tr e a c t i o n t e m p e r a t u r e s 3 3 2 不同n s i n a l 摩尔比对a i s b a 1 5 介孔材料结构和性能的影响 图3 5 为投料中不同硅铝摩尔比所制a 1 s b a 1 5 样品小角x r d 谱图。从图 中可以看出，除玎s i n a l = 2 0 样品外，其它样品都出现了s b a 1 5 的( 1 0 0 ) 、( 1 l o ) 和( 2 0 0 ) - _ - 个特征衍射峰，说明铝物种的引入没有对s b a 1 5 典型二维六方有序 结构产生明显的破坏作用，而n s i n a l = 2 0 样品不仅( 1 1 0 ) 、( 2 0 0 ) 衍射峰消失，( 1 0 0 ) 衍射峰也成一很宽泛的峰。这是因为大量的铝在骨架外聚集形成了a 1 2 0 3 ，阻 1 9 o小o：u k o oosjoiiou 第三章以异丙醇铝为铝源合成a i s b a - 1 5 及性能研究 塞了介孔孔道，对材料有序二维六方结构造成一定程度的破坏。类似于 t i s b a 1 5 ，j u n g 等【4 5 】研究发现当硅钛比减小到1 0 时，x r d 谱图上也仅出现一 很宽泛的( 1 0 0 ) 晶面衍射峰。另外，随着n s i n a i 的增加，样品衍射峰强度先增大 后降低，硅铝摩尔比为4 0 样品有序性最好。 2t h e t a d e g r e e 图3 - 5 不同n s i n a l 所制a i - s b a - 1 5 样品x r d 谱图 f i g 3 - 5l o w a n g l ex r dp a t t e r n so fa i s b a - 15s a m p l e sp r e p a r e dw i t hd i f f e r e n ts i a im o l a r r a t i o s 图3 6 a 和图3 6 b 分别给出了不同n s i n 所制a 1 s b a 1 5 样品n 2 吸附一脱 附等温线及孔径分布图。由图中可知此系列样品氮气吸附一脱附等温线均是典 型的l a n g m u i ri v 型等温曲线，且具有h 1 型滞后环，说明所合成样品均为介孔 结构。图中n s i n a 为4 0 样品回滞线较陡峭，表示孔道均一，孔径分布窄，这与 图3 - 6 ( b ) 结果相吻合，其它样品都含有较多微孔，孔径分布较宽泛。 2 0 第三章以异丙醇铝为铝源合成a i s b a - 1 5 及性能研究 亳 蒌 毫 图3 - 6 不同n s i n a l 所制a i s b a 1 5 样品n 2 吸附一脱附等温线( a ) 及孔径分布( b ) f i g 3 - 6n 2a d s o r p t i o n d e s o r p t i o ni s o t h e r m s ( a ) a n dp o r es i z ed i s t r i b u t i o n s ( b ) o fa i s b a - 1 5 s y n t h e s i z e dw i t hd i f f e r e n ts i a im o l a r r a t i o s 表3 - 3 不同n s i n a l 所制a i s b a 1 5 样品孔结构参数 t a b l e3 - 3p o r es t r u c t u r ep a r a m e t e r so f a l - s b a - 15p r e p a r e dw i t hd i f f e r e n ts i a 1m o l a rr a t i o s 表3 3 为不同硅铝摩尔比a 1 s b a 1 5 样品孔结构参数，从表中可以看出， 在本研究条件下，随着硅铝摩尔比增大( 所投入铝量减小) ，样品平均孔径降低， 而比表面随孔径的降低而变化不明显。从表3 3 还可以发现，所得材料硅铝摩 尔比均高于凝胶时硅铝摩尔比，原因是在酸性介质中，不能使得所有a l 全部取 代s i ，必然导致最终合成材料的硅铝摩尔比高于投料时硅铝摩尔比，这与v i n u l 4 6 j 报道结果一致。另外，可以看出，随投料时硅铝摩尔比的增大，所合成样品中 硅铝摩尔比亦增大，其中，刀s i 肋= 2 0 、3 0 样品与最终合成材料所含硅铝摩尔 比相差较小，说明最终材料含铝物种较多，结合x r d 谱图及孔径分布结果，可 2 1 乙f善菩o暑qlo人 第三章以异丙醇铝为铝源合成a i s b a 15 及性能研究 知样品含有较多非骨架铝物种；对应于n s i n a l = 5 0 样品的是刀s i 厢a l 为5 7 8 ，两 者相差很大，可能原因是所投入铝物种较少，最终合成材料中铝物种也较少； 相对来说，刀s i n a l = 4 0 与n s i n a i = 1 3 1 相差程度较适中，结合x r d 谱图及孔径 分布结果，说明样品结构有序性最佳，进入骨架铝物种较多。 图3 7 是投料中n s i n a l = 3 0 所制a i s b a 1 5 样品s e m 照片，图3 8 分别是 玎s i n = 3 0 、4 0 所制样品t e m 照片。由s e m 照片可以看出n s i n a l = 3 0 样品颗 粒较为分散，大多呈球型，没有形成麦穗状聚集体，而且附着了一些疑似a 1 2 0 3 的小颗粒，这可能是由于a l 掺杂量较高而影响分子筛的结构。尽管如此，从 t e m 照片上可以看出，它们在垂直孔道、平行孔道的方向上都具有非常规整的 孔道( 黑影表示硅壁，白色表示孔道) ，说明样品具有有序的六方相介孔结构。 这和x r d 谱图所反映结果一致。 图3 - 7a 1 一s b a - 1 5 ( n s i n a l = 3 0 ) 样品s e m 照片 f i g 3 - 7s e mi m a g eo f a l - s b a - 1 5s a m p l e ( n s i r a i = 3 0 ) 2 2 第三章以异丙醇铝为铝源合成a i s b a 一1 5 及性能研究 图3 8a i s b a 15 n s i r t a l = 3 0 ( 左) ，4 0 ( 右) 】样品t e m 照片 f i g 3 - 8t e mi m a g e so f a l s b a 15s a m p l e ss y n t h e s i z e dw i t hn s i n a l = 3 0 ( 1 e f t ) 、4 0 ( r i g h t ) 吡啶吸附红外光谱法是表征材料酸中心( 路易斯酸、布朗斯特酸) 比较常 见的方法【4 7 , 4 8 1 。利用吡啶分子在不同酸中心上的吸附，可以在红外光谱上给出 相应特征谱峰，文献【4 9 5 0 1 认为在1 5 4 5c m 。1 和1 6 4 1c m 1 处的谱峰与b 酸中心相 对应；而1 4 5 5c m j 和1 6 2 3c m - 1 处的谱峰与强l 酸中心相对应；1 5 7 5c m 。处的 谱峰与弱l 酸中心相对应；1 4 9 0c m 。处的峰是l 酸和b 酸共同作用产生的；1 5 9 8 c m 。1 和1 4 4 6c m 1 处的谱峰是由吡啶氢键产生的。 图3 - 9 为不同胛s i 厢的a 1 s b a 1 5 样品吡啶吸附红外光谱图。从图中可以 看出单纯s b a 1 5 分别在1 5 9 8c m 以和1 4 4 6c m 。1 处出现了吸收峰，对应于吡啶h 键所产生的谱峰；同时，还出现了代表弱l 酸性中心的1 5 7 5c m - 1 吸收峰，但峰 强度较弱，说明单纯s b a 1 5 基本不含酸性中心。而掺杂了a l 之后，n s i h a l = 3 0 、 5 0 样品红外图谱上分别在1 4 5 5c m 、1 6 2 2c r