介孔Fe-MCM-41納米粒子的合成及其在催化反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、弱酸性的MCM-41是純硅的介孔材料，沒(méi)有選擇催化氧化的能力，將金屬鐵摻雜進(jìn)入 MCM-41骨架，介孔材料的催化性能得到迅速增強(qiáng)。另外，顆粒尺寸對(duì)催化性能的影響很大，相比大顆粒介孔材料，介孔納米粒子在一些特定的反應(yīng)中催化活性更強(qiáng)。
　　本論文在室溫條件下，分別以氫氧化鈉和十六烷基三甲基溴化銨為堿源和表面活性劑，采用一步法快速合成不同鐵含量的介孔 Fe-MCM-41納米粒子。采用SEM、TEM、XRD、N2吸附-脫附、FT-IR、U

2、V-vis等分析手段對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了細(xì)致的表征，并考察了鐵量、氫氧化鈉量、鐵源、十六烷基三甲基溴化銨量對(duì) Fe-MCM-41納米粒子結(jié)構(gòu)的影響。本論文還采用后合成法合成了 Fe-MCM-41納米粒子，結(jié)果表明，用室溫合成法和后合成法合成的介孔 Fe-MCM-41納米粒子都具有良好的有序度。
　　將室溫合成法和后合成法合成的Fe-MCM-41納米粒子以及大顆粒的介孔材料分別作為催化劑，以環(huán)境友好的雙氧水作氧化劑，用于催化苯酚羥基化

3、反應(yīng)。研究結(jié)果表明，在苯酚羥基化的反應(yīng)中，F(xiàn)e-MCM-41納米粒子催化劑相對(duì)于Fe-MCM-41大顆粒樣品具有更高的初始反應(yīng)速率，即達(dá)到特定苯酚轉(zhuǎn)換率所用的時(shí)間更短，雙氧水的有效利用率更多，因此它具有更強(qiáng)的催化活性。這主要是因?yàn)椋?dāng)把 Fe-MCM-41的粒子尺寸降低到納米級(jí)時(shí)，較短的孔道會(huì)有利于加速反應(yīng)物分子在孔道中的擴(kuò)散，因此，相比大顆粒的介孔材料，介孔納米粒子具有更高的催化反應(yīng)活性。此外，在苯和氯化芐的傅克烷基化反應(yīng)中，在很短的