!综合评述"介孔分子筛的酸性和水热稳定性肖丰收#韩宇#裘式纶$吉林大学化学学院#长春%&’’(&)摘要介孔分子筛材料在催化*吸附与分离以及化学组装制备先进材料和分子器件等方面具有潜在的应用价值+但是#由于介孔分子筛材料较低的水热稳定性和较弱的酸性#极大地影响了其在催化研究中的广泛应用+本文系统地综述了最近几年在提高介孔分子筛酸性和水热稳定性的研究工作+其中包括,$%)将超酸组份负载于介孔分子筛的孔道中以达到提高介孔分子筛材料的酸强度的目的-$()通过在合成介孔分子筛的过程中加入无机盐和有机胺等助剂或采用合适的后处理方法以提高介孔分子筛的水热稳定性-$&)通过新型模板剂来合成具有较高水热稳定性的介孔分子筛材料-$.)利用具有沸石分子筛基本结构单元的沸石分子筛导向剂与表面活性剂自组装来合成具有强酸中心和高温水热稳定的介孔分子筛材料+关键词介孔分子筛-酸性-水热稳定性-催化材料中图分类号/0.%文献标识码1文章编号’(2%3’45’$(’’()%’3%6.43’4收稿日期,(’’%3’&3’%+基金项目,国家自然科学基金会杰出青年基金$批准号,(56(2%’6)资助+联系人简介,肖丰收$%50&年出生)#男#博士#教授#博士生导师#从事无机合成与催化研究+7389:;,<=>:9?@89:;+A;B+CDB+EF自%55(年G?H:;公司的科学家首次发现规则的介孔分子筛如具有六方排列的均匀介孔GIG3.%分子筛$孔径在(J%’F8之间)以来#介孔分子筛的研究一直是催化材料研究的热门课题之一+人们希望利用介孔分子筛成为实现大分子催化转化的催化材料!%J%6"#但是#由于介孔分子筛的孔壁处于无定形状态$18?KLM?B=)#因此#介孔分子筛的水热稳定性和酸性与微孔沸石相比相对较低#这大大限制了这些介孔分子筛在石油加工工业的应用!%J&"+如用通常方法制备的GIG3.%!(#&"在沸腾的水中放置(.M#便失去了其特征介孔结构#这表明GIG3.%的水热稳定性较差#这也限制了它在石油加工工业中作为催化活性组分的载体或者作为催化材料的应用#因为在通常的石油加工工业中不可避免地存在水蒸气+另外#GIG3.%的弱酸性限制了其在需要强酸催化中心活化的催化反应中的应用+因此#具有强酸中心和高水热稳定性的介孔分子筛一直介孔分子筛合成研究的热点之一+N介孔分子筛中负载超强酸为了提高介孔分子筛的酸强度#人们最早是想将一些具有强酸中心的组分负载于介孔分子筛的孔道中!%5J(%"+如O?PMCBF:Q?R等!%5"成功地将杂多酸组分$ST1=)负载于介孔分子筛中#并在催化反应中如对异丁基苯酚与异丁烯的烷基化反应中显示出比杂多酸强甚至与浓硫酸相当的催化活性$表%)+UVWXYNZX[\XV]^_‘_abcdefdc^g_Wh]\XijY‘_X$Ukl)m^]j^g_Wh]Y‘Y^‘WY‘nY‘Y!opq#r$Ukl)sr$WY‘nY‘Y)tupsup"I9v9;w=vxBK<9EC9KC9s$8(yz{%)S9;<3v:8CE?FRCK:=?F?<|}Ts8:F54~S(x/.(%T!$S&T!%(/.’)%2(’~T!sGIG3.%26’(’.’~T!sGIG3.%54’%%GIG3.%%(’’提高介孔分子筛酸强度的另一种方法是在介孔分子筛的孔道中负载超强酸中心如x/({.s"K/(#但是由于介孔分子筛GIG3.%水热稳定性较低#负载超强酸中心的步骤复杂#常常造成GIG3.%的介孔结构的破坏+最近#O9#:等!(’"利用"K$/TK).作为锆源#在己烷溶液中与GIG3.%分子筛搅拌回$?;+(&高等学校化学学报%?+%’(’’(年%’月IS7G&I1’(/)*%1’/+IS&%7x7)%&$7*x&|&7x%6.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,4J%62&万方数据流!并不断加入计量的水进行水解!再经过硫酸处理得到了新型超强酸材料"#$%&’()#$’*+*,&-!它们在催化裂化中显示出优异的催化性能.为了更简便地制备介孔分子筛负载的超强酸中心"#$%&’()#$!"/0等1$-2利用固相分散的方法制备了()#+3$’*+*,&-!此时()#+3$已经进入到*+*,&-的介孔中.再经过4560的水解!()#+3$可转化为()7#89&.()7#89&’*+*,&-进一步经过活化和硫化!成功地制备了"#$%&’()#$’*+*,&-!并在催化反应中显示出优异的催化性能.采用分散方法是由于在一定的温度下发生固相’固相作用!这和一般浸渍方法相比!制备方法更简单.由于没有在水溶液中进行长时间搅拌!即使水热稳定性较差的*+*,&-的介孔结构也可以很好地保持.()#+3$在*+*,&-孔道中的分散研究是通过:;<技术来检测的7图-9.当()#+3$=>8$#与*+*,&-机械混合时7质量...
