论文部分内容阅读
本文采用具有不同阴离子的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTABr)和十六烷基三甲基氯化铵(CTACl)以及具有不同碳链长度的十二烷基三甲基氯化铵(DTACl)为模板剂,合成介孔磷酸镍分子筛材料NiPO-Br, NiPO-Cl和NiPO-D,并通过XRD, TEM, FT-IR等表征手段研究其物化性质,系统研究了表面活性剂阴离子及表面活性剂分子碳链长度对介孔磷酸镍材料合成的影响。实验结果表明,采用CTABr, CTACl和DTACl作模板剂,都能合成出纳米管状介孔磷酸镍分子筛材料；模板剂阴离子对介孔磷酸镍材料的结构影响不大,介孔磷酸镍材料的结构与作为模板剂的表面活性剂分子的碳链长度有关。材料的XRD谱图和TEM表征结果分析可得：NiPO-Br和NiPO-Cl不属于六方相空间群,与MCM-41具有不同的结构。采用溶胶凝胶法,用氨水调节母液pH,系统考察了体系pH和反应原料之间的物料配比两个因素对介孔磷酸镍材料合成的影响,确定了NiPO-Br, NiPO-Cl和NiPO-D的合成相区。为得到高纯度的NiPO-Br材料,NH4+/P应在2.10～2.38之间,溶胶pH为8-10,而Ni／P则在0.50-0.70范围之间。以CTACl作模板剂时,合成相区为：NH4+／P在1.52～2.03之间,适宜的溶胶pH为6-9,而Ni／P应该在0.65-1.00之间。为得到高纯度的NiPO-D材料,NH4+／P应在1.22～1.82之间,适宜的溶胶pH为5-9,而Ni／P应该在0.50～1.00之间。并且发现NiPO-Cl的合成相区要大于NiPO-Br的合成相区,NiPO-D的合成相区大于NiPO-Cl的合成相区。文中也对管状介孔磷酸镍材料的合成机理做了简单探讨,认为介孔磷酸镍材料的形成可能遵循有机-无机超分子自组装机理。NiPO-Br, NiPO-Cl和NiPO-D紫外漫反射表征结果说明：介孔磷酸镍材料原粉中的Ni离子处于扭曲的八面体结构。萃取后样品骨架中的Ni仍以六配位结构存在,而经热处理后大部分Ni由六配位转变为四配位结构。采用有机溶剂萃取法脱除模板剂,模板剂脱除后,材料有序度提高；此外,NiPO-Br, NiPO-Cl和NiPO-D原粉和萃取样的红外表征结果表明：采用溶剂萃取法,能有效地脱除有机模板剂,并且介孔磷酸镍的骨架结构得到了很好的保持。将介孔磷酸镍材料NiPO-Cl应用到加氢脱硫和加氢脱氮反应中,与体相磷化镍相比,催化剂在加氢脱硫反应中对BP的选择性提高了20%左右,但其催化活性低于体相磷化镍。