物化論文——劉鐵成

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1、大學(xué)物理論文題目介孔分子篩A1-MCM-41吸附學(xué)科專業(yè)化學(xué)工藝專業(yè)作者劉鐵成完成時間2011年12月19日指導(dǎo)教師姜桂元介孔分子篩AI-MCM-41吸附脫硫性能研究化工10-4劉鐵成2010062119摘要：吸附脫硫作為比較有發(fā)展前景的燃料汕深度脫硫方法，其吸附劑的選擇是關(guān)鍵。而A1彌補了介孔MCM-41分子篩骨架結(jié)構(gòu)中存在缺陷，不但孔徑可調(diào)(1.5?lOnm).孔道結(jié)構(gòu)均勻規(guī)幣、孔徑分布狹窄、比表而積大、吸附能力強，而且可以人為控制介孔材料中酸性中心的多少及酸性強弱，達到有效吸附外來物質(zhì)的目的。關(guān)鍵詞：介孔分子篩脫硫X衍射Abstrac

2、t：Asmoreadsorptiondesulfurizationdevelopmentprospectofoildepthdesulfurizationmethod,theadsorbentchoiceisthekey?AndAltomakeupforthemesoporousmolecularsieveMCM-41skeletonstructuredefectsexistingin,notonlyapertureadjustable(1.5~10nm)andtheholeuniformstructureneat,poresizedist

3、ribution,largerspecificsurfacearea,narrowadsorptionability,andcanhumancontrolmesoporousmaterialsinthecenteroftheacidichowmanyandacid,strongorweak,efficientabsorptionofforeignmattertopurpose?Key:MesoporousmolecularsievedesulfurationX-raydiffraction1、AI-MCM-41的結(jié)構(gòu)表征(1)X射線衍射(X

4、RD)法XRD法是最典型的表征粉體材料體相結(jié)構(gòu)特征的手段。并R對樣品沒冇損你在其他條件不變的情況下,制備不同硅鋁比的A1-MCM-41分子篩,XRD譜圖見圖1。根據(jù)文獻中所報道的,XRD圖像中在2°和3°之間有一個強峰(100),在3。和6。之間有兩個弱峰，分別為(110)和(200),這兩個峰是該分子篩結(jié)構(gòu)的特征。由XRD圖可知,只有Si/Al=20的Al-MCM-41分子篩沒有出現(xiàn)110和200的峰,而且100處的峰變寬,說明已經(jīng)不存在MCM-41的六方晶相結(jié)構(gòu)，其他硅鋁比的A1-MCM-41分子篩均合成出了較好的晶型。2Theta圖1

5、A1-MCM-41的XRD圖(a)純硅MCM-41,(b)Al-MCM-41(100),(c)AI-MCM-41(80),(d)AI-MCM-41(60),(e)AI-MCM-41(40),(f)AI-MCM-41(20)隨著鋁含錄的增加，峰(100)的強度明顯減小，晶化程度降低、結(jié)構(gòu)有丿予;度下降，這可能是由于隨著鋁離子的增加，影響了膠朿的排列，阻礙了品體的形成造成的。同時，峰(110)和峰(200)也隨著硅鋁比的減小兩部分重證形成一個寬帶。這個結(jié)果同時也證HJJTA1已進入分子篩骨架。(1)N2吸附N2吸附法是表征多孔材料孔結(jié)構(gòu)及英特性

6、、表面積大小敲冇效的方法2—。A1-MCM-41的N2吸附-脫附等溫線見圖2所示。，圖屮Illi線均為典型的IV型吸附等溫線，存在一明顯的滯后環(huán)，屬于介孔物質(zhì)的吸附Illi線。在低壓段，吸附量平緩增加，此時N2分子以單層到多層吸附在介孔的內(nèi)表面；在相對壓力P/POO.3?0.5時，由于毛細管凝聚作用使N2吸附量激增，曲線出現(xiàn)了一陡悄的階躍，出現(xiàn)明顯的拐點，隨后的較長吸附平臺則表明N2在毛細管內(nèi)的吸附達到了平衡。拐點處的P/P0的值為孔徑大小有關(guān)，拐點處的N2分壓值越人，則分了篩孔徑越人。在圖3-2屮，隨著A1的增加，拐點逐漸向低N2分壓方向

7、移動，說明分了篩孔徑在慢慢變小。這與表3-1中的結(jié)論相一致。純硅MCM-4kAl-MCM-41(80).A1-MCM-41(40)、A1-MCM-41(20)的滯后環(huán)均比較狹窄，說明其具冇窄而均一的孔道結(jié)構(gòu)。其中，A1-MCM-4K80)的吸附與脫附曲線兒乎是豎直方向且近乎平行，說明Si/Al=80的分了篩有更窄的孔徑分布，結(jié)構(gòu)更加完美。LUHpuqL』p

8、3為不同硅鋁比A1-MCM-41孔徑分布曲線。A1TICM-41(40)分了篩由于缺少完桀的晶體結(jié)構(gòu)，分了篩的孔容、比表面積和和同介孔的曲線明顯要低。采用BET方程和BJH方法分