介孔分子筛功能化制备及催化性能与研究报告进展

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1、-化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS.---.---.---.---介孔分子筛的功能化制备及催化性能研究进展詹望成，卢冠忠，王艳芹(结构可控先进功能材料及其制备教育部重点实验室，华东理工大学工业催化研究所，上海200237)摘要：介绍了介孔分子筛经杂原子取代，引入酸功能、氧化还原功能；经有机-无机嫁接（杂合），引入聚合催化功能、酸催化功能、手性催化功能；经修饰的介孔分子筛，用作固定化酶催化剂的载体；作为催化剂的载体，用于负载过渡金属及其氧化物和制备负载化的固体酸催化剂。综述了介孔分子筛经功能化制备及催化性能的研究进展。关键词：介

2、孔分子筛；功能化；制备；杂原子取代；嫁接；负载中图分类号：TQ424.25文献标识码：A文章编号：1000-6613(2006)01-0001-07PreparationandcatalyticactivitiesoffunctionalizedmesoporousmolecularsievesZHANWangcheng,LUGuanzhong,WANGYanqing(LabforAdvancedMaterials,ResearchInstituteofIndustrialCatalysis,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,S

3、hanghai200237)Abstract：Thepreparationoffunctionalizedmesoporousmolecularsieveswereintroduced,whichareincludingtheformationoftheacidactivesites,redoxactivesitesandusedthesupportforimmsobilizingenzymecatalystsbyheteroatomicsubstitution;theformationofpolymerizationactivesites,acidactivesitesorc

4、hiralcatalysissitesbytheorganic—inorganicgraft(orhybridization);asthecarriers,thetransitionmetals,transitionmetaloxidesandacidcatalystsaresupported.Theprogressesonthepreparationandcatalyticactivitiesofthefunctionalizedmesoporousmolecularsievesarereviewed.Keywords：mesoporousmolecularsieve；fun

5、ctionalization；preparation；heteroatomicsubstitution；graft；support.---.---介孔分子筛，是指孔径在2〜50nm、孔分布均匀且具有规则孔道结构的无机多孔材料。通常以表面活性剂为模板剂，利用溶胶-凝胶、乳化或微乳化等化学过程，通过有机物和无机物之间的界面作用进行合成。由于孔径较大且可调节，适合于一些较大分子的催化转化；具有很大的比表面(=1000m2/g)，可以作为优良的催化剂载体，经过优化合成条件或后处理，具有很好的热稳定性和水热稳定性。1992年，Mobil公司的研究人员首次使用烷基季铵盐型阳离子表面活性剂为

6、模板剂，在碱性条件下合成了具有单一孔径的介孔硅酸盐材料，统称为M41S，包括六方晶系的MCM—41、立方晶系的MCM—48和层状结构的MCM—50[1,2]。自M41S系列材料问世以来，对介孔分子筛的研究非常活跃。研究者采用不同的模板剂、原料等，合成了多种具有规则孔道结构的介孔分子筛，如SBA—15、SBA—3、SBA—1、MCM—22、MCM—49、HMS、Ia3d、MSU等。并提出了多种介孔分子筛的合成机理，如液晶模板机理、棒状自组配机理、电荷匹配机理和层状折皱机理等。与微孔分子筛相比，介孔分子筛具有可调的、较大的孔径和大的表面积，可在催化材料和载体、传感器、吸附剂以及化学

7、组装和分子器件等方面有收稿日期2005-11-30。基金项目上海市科委重大基础研究项目（No.03DJ14006)。第一作者简介詹望成（1981—)，男，博士研究生。电话021—64252943。联系人卢冠忠，博士，教授。E-mailgzhlu@ecust.edu.cn。.---1.2引入氧化还原功能在介孔分子筛中，引入过渡金属离子是实现功着广泛的用途，但对材料均具有一些特殊属性的要求，如表面缺陷、界面性能、立体构型、电子密度和酸性等。纯氧化硅介孔分子筛因孔壁为无定型，因而水热稳定性较差；由