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具有穩定結構柱撐水滑石的制備 |
來(lái)源:中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間:2013-12-11 10:38:45 瀏覽次數: |
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(中國粉體技術(shù)網(wǎng)/劉莉)水滑石類(lèi)材料是層狀陰離子型黏土,具有以下幾個(gè)突出特點(diǎn):
1.主體層板的化學(xué)組成可調變;
2.層間客體陰離子的種類(lèi)和數量可調變;
3.插層組裝體的粒徑尺寸和分布可調控。
利用水滑石類(lèi)化合物層間陰離子的可交換性,可將不同陰離子引入到水滑石層間得到柱撐水滑石材料。通常情況下,這類(lèi)水滑石的層間陰離子與層板間的相互作用力主要是氫鍵和靜電等作用。柱撐過(guò)程的選擇性與層板組成元素、反應介質(zhì)、柱撐有機陰離子的空間結構和電子結構相關(guān)。
近期大連理工大學(xué)本文首先采用共沉淀法、離子交換法、結構重建法和返混沉淀法等方法制備出十二烷基硫酸鈉柱撐鎂鋁水滑石,實(shí)驗結果表明,共沉淀法和離子交換法制備出的柱撐水滑石,其晶型結構要優(yōu)于其它兩種方法,且十二烷基硫酸根陰離子以單層垂直方式存在于水滑石層間。
其次以該柱撐水滑石為前體,將3-氨丙基三乙氧基硅烷引入層間,有機硅烷分子與水滑石層板間形成共價(jià)鍵,制備出結構較穩定的有機硅烷柱撐水滑石。最后以此水滑石為載體,將具有催化活性的四磺基錳酞菁負載其中,得到一種新型催化劑,并通過(guò)XRD、FI-IR、TG-DTA等技術(shù)對催化劑進(jìn)行表征。以二苯并噻吩(DBT)的十氫萘溶液作為模擬含硫化合物,選擇符合綠色環(huán)保的氧氣作為氧化劑,用四磺基錳酞菁/硅烷水滑石作為催化劑催化DBT的氧化反應。結果表明,該催化劑對DBT有良好的脫硫效果,最佳條件為反應溫度120℃,反應時(shí)間2h,氧氣壓力0.4MPa,此時(shí)DBT的脫硫率高達99.77%;回收的催化劑中,通過(guò)XRD分析表明,該水滑石的層狀結構并沒(méi)有坍塌,仍具有穩定的結構,說(shuō)明硅烷柱撐水滑石的穩定性得到提高,使四磺基錳酞菁負載硅烷水滑石能達到循環(huán)使用的效果,且重復使用三次后DBT的轉化率仍能達到97%以上。
這項研究表明,將有機硅烷插入水滑石層間,使硅烷分子與層板間形成共價(jià)鍵,能夠得到結構較穩定的柱撐水滑石。用金屬酞菁類(lèi)化合物負載有機硅烷水滑石構成新型催化劑體系,用于模擬油品二苯并噻吩的氧化反應,不僅具有催化氧化活性中心,而且具有可回收,且水滑石結構較穩定不易坍塌能循環(huán)使用的優(yōu)點(diǎn)。
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