影响制备氧化钨SBA-15介孔复合材料因素-预水解时间

氧化钨SBA-15介孔复合材料制备过程中,在介孔分子筛SBA-15合成 过程中,加入TEOS后水解大约0.5h后SBA-15的骨架结构就开始初步形成,此时样品具有较窄的孔径分布,孔尺寸较为均一,具有较高的结构有序度。当时间达到2h后就可以形成较为完整的骨架结构。若是TEOS预水解时间过短,加入的氧化钨物种时不利于分子筛骨架结构的构成;若TEOS预水解时间过长,加入氧化钨物种时,分子筛的骨架已经初步形成,氧化钨物种不能很好地进入到分子筛的骨架结构中,主要以非骨架氧化钨形态存在。

可见TEOS预水解时间过长或过短都不利于氧化钨物种进入到分子筛的骨架结构中,最佳时间为0.5h,预水解时间为0.5h的样品平均孔径较其他样品大,所含骨架氧化钨物种相对较多,制得出的成品氧化钨SBA-15介孔复合材料较为优质。


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影响制备氧化钨SBA-15介孔复合材料因素-反应温度

在制备氧化钨SBA-15介孔复合材料的过程中,受到很多因素的影响而导致所制取的产物质量差异。

通过XRD图分析得知,反应温度对所制备样品有一定的影响。在制备的过程中,当温度达到0.8℃附近时出现1个特征衍射峰,随着反应温度的升高,样品的晶面衍射峰逐渐向低角度方向移动,样品的晶胞参数和晶面间距值逐渐增大。当反应温度在30-50℃范围内时,所制备的样品具有较窄的孔径分布,样品孔尺寸较为均一,结构有序度较高,并且随着反应温度的升高,样品的最小孔径位置逐渐向大孔径方向移动。当反应温度为60℃时,样品的孔径分布较宽,可见样品孔尺寸均一性较差,所获得的成品质量也相对较差。为获取优质的氧化钨SBA-15介孔复合材料,在制备的过程中应控制好反应温度,使得温度保持在30-50℃的范围内最佳。


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制备氧化钨SBA-15介孔复合材料

氧化钨SBA-15介孔复合材料,具有高度有序的六方介孔结构,并具有大孔径、厚孔壁及高水热稳定性的特点。该复合物材料的出现被认为是疾控材料合成方面的突破性进展,其在催化化学和吸附分离等领域有着广阔的应用前景,已成为近年来的研究热点之一。

制备氧化钨掺杂SBA-15介孔复合材料,首先称取2.00g嵌段共聚物表面活性剂溶于盐酸溶液中,分别在温度为30℃,40℃,50℃和60℃的环境中进行磁力搅拌4h,然后加入4.23g正硅酸乙酯,继续恒温搅拌一定时间后,使得正硅酸乙酯预水解,然后加入10.00g钨酸钠水溶液(含钨酸钠0.17g),继续搅拌24h后将反应液移至水热釜中,在100℃下晶化48h,得到的反应产物冷切至室温,取出后洗涤,干燥,最后在空气气氛中于550℃下焙烧6h即得产物氧化钨SBA-15介孔复合材料。


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影响制备氧化钨SBA-15介孔复合材料因素-溶液酸度

氧化钨SBA-15介孔复合材料是通过嵌段共聚物表面活性剂溶于盐酸溶液中不断搅拌后放置水热釜中晶化后得到的反应产物冷切至室温,取出后洗涤,干燥制备而得的。在制备氧化钨SBA-15介孔复合材料的过程中,溶液酸度是影响成品质量的重要因素,可通过XRD谱图加以分析。

分析得知,溶液酸度为1.00mol/L、2.00 mol/L体系中,所制得的样品在0.9℃附件出现1个强衍射峰,对应于SBA-15介孔分子筛的(100)晶面峰,并在较高角度都出现了另外2个较弱衍射峰,表明该条件下所制得的样品保持了SBA-15的六方相结构 。再者,随着体系酸度的增加,样品的(100)衍射峰位置逐渐向小角度方向偏移,表明样品的晶面间距和晶胞参数逐渐增大。分析结构还表明,当体系酸度为0.001mol/L时,所制得的样品在小角度范围内出现的SBA-15特征衍射峰的相对强度较低,且峰较宽,而相同酸度条件下纯硅基SBA-15样品的特征衍射峰则较为清晰,这表明在该酸度条件下氧化钨SBA-15介孔复合材料在一定程度上降低了样品的有序性。可见,在制备的过程中应将溶液的酸度调制在1.00mol/L-2.00 mol/L的范围内。


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制备三氧化钨催化剂

制备负载三氧化钨催化剂的工艺几乎是基于OCT的歧化工艺,该工艺主要包括1-丁烯异构生成2-丁烯以及2-丁烯与乙烯歧化制丙烯两个阶段,采用的异构催化剂是MgO,歧化催化剂是三氧化钨(WO3)。

制备负载三氧化钨催化剂采三氧化钨和1-丁烯的2丁烯原料与乙烯进行歧化反应制取丙烯。当WO3和MgO一起使用时,MgO不仅可以促使1-丁烯异构为2丁烯,还可以增加歧化反应的活性。在制备的过程中,首先将三氧化钨和1-丁烯的2丁烯原料与乙烯中的含氧化合物通过固定床氧化铝(表面积约为200-500㎡/g)除去,接着放进异构催化剂Mgo后原料进入异构化阶段(MgO表面积>1㎡/g),在反应前,催化剂首先用含有氧气的气流高温活化30h左右,让有用惰性气体吹扫除去吸附的氧分子,通过优化反应温度、液时空速和循环比等条件加以反应获得负载型三氧化钨催化剂。


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