微量吸附量热技术及其在几种酸碱材料研究中的应用

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本论文主要介绍了微量吸附量热技术及其在研究几种固体酸碱材料表面性质上的应用。使用探针分子的吸附量热测定固体表面的酸碱性质,并定量地描述固体表面酸碱中心的数目和强度分布。本论文中利用自行设计、安装和调试的吸附量热装置,并结合其他催化剂表征手段研究了几种酸碱材料的酸碱性质。研究工作分为这样几个部分:(1)使用CO2的微量吸附量热技术优化催化剂合成条件,合成了既有碱性,又有SBA-15介孔孔道的样品——NH2-SBA-15。合成条件为:SBA-15在550℃焙烧6h,3-氨丙基三乙氧基硅烷与SBA-15的质量比为1.5。(2)使用NH3的微量吸附量热技术和其他酸性表征手段,全面地考察了具有MWW结构的MCM-22族分子筛(包括MCM-22、MCM-36、MCM-49和MCM-56)的酸性质,包括酸类型、酸强度和酸量以及酸分布。(3)固态胺树脂作为CO2吸附剂,有很多的优越性。为了从理论上解释我们合成的固态胺树脂的CO2吸附性能,我们使用微量吸附量热技术定量地讨论了固态胺树脂作为二氧化碳吸附剂的吸附能力。(4)HMCM-49分子筛,是典型的酸性材料,为了改善其在苯与丙烯液相烷基化反应的催化性能,用硝酸酸洗的方法对其进行脱铝改性。我们使用NH3的微量吸附量热技术定量地测定脱铝分子筛的酸强度和酸量并与烷基化反应相关联。(5)在合成具有高热稳定的P/Al组成接近理想的介孔磷酸铝材料中,使用NH3和CO2的微量吸附量热测定固体表面的酸碱性质。和邻苯二酚与甲醇的气相选择O-单醚化反应性能关联,推断出表面四配位的酸性的P-OH可能是该反应的主要活性中心。
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