不同类型沸石分子筛的OH振动红外光谱研究

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本文采用傅里叶变换红外光谱法对不同类型沸石分子筛骨架结构和羟基振动进行了系统研究,着重表征了TS-1的表面硅羟基,并在此基础上研究了样品片厚度、摄谱部位和不同合成批次对TS-1羟基谱图的影响;还研究了晶化时间、硅钛比、碳酸铵加入量、溶剂、氮气气氛保护等不同合成条件对TS-1催化剂羟基振动的影响;另外还研究了水蒸气钝化和高温焙烧对廉价法TS-1骨架结构和羟基分布的影响。得到以下结论:1.不同类型沸石分子筛的骨架结构、羟基振动及羟基酸性有明显的差异。2.TS-1样品量为10.0 mg时制得的样品片厚度比较合适,可得到较好的羟基谱图;样品厚度均匀时,同一合成条件下的样品不同摄谱部位均可得到唯一的羟基谱图。3.廉价法TS-1催化剂表面羟基比较复杂,主要包括表面孤立的硅羟基,孔道内偕生的硅羟基,孔道内末端硅羟基和受氢键干扰的硅羟基;晶化时间为36 h时,廉价法TS-1已经成型,延长晶化时间,骨架结构和硅羟基没有明显变化。4.廉价法TS-1样品的Si/Ti摩尔比从40增加到180的过程中,孔道内末端硅羟基略有减少,内外表面受氢键干扰的硅羟基明显增加;Si/Ti摩尔比从180继续增加到270,对各类羟基没有明显影响,但是硅溶胶中铝、钠杂质含量增加,表面内偕生硅羟基增强,受氢键干扰吸收峰向低波数位移。5.合成过程中随着碳酸铵加入量增加,经典法TS-1外表面孤立硅羟基减少,受氢键干扰的峰向低波数位移;廉价法TS-1孔道内偕生和末端硅羟基逐渐增加,受氢键干扰的硅羟基逐渐减少,(NH4)2CO3/Si摩尔比为1.0后,继续增加,廉价法TS-1羟基吸收峰强度整体下降。6.合成过程中乙酰丙酮加入量和氮气气氛保护使廉价法TS-1样品内外表面受氢键干扰的硅羟基增加,乙酰丙酮加入量还能使其外表面孤立硅羟基增加。7.水蒸气钝化和高温焙烧处理可以改变廉价法TS-1的羟基分布。
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