铝基原位柱撑蒙脱土的制备及其负载催化剂的研究

【摘要】蒙脱土因其来源广泛，成本低廉而被研究者们广泛关注。在过去20年来，由于柱撑蒙脱土具有特殊的孔结构、极好的热稳定性与大的比表面积而被广泛应用于植物生长、污水处理、营养循环及石油催化工程等领域。近些年来，研究者们不断探索、提出柱撑蒙脱土的新制备方法，试图达到缩短制备时间与节约用水的目的，这对柱撑蒙脱土的实际生产有着深远意义。本论文主要研究内容为利用原位柱撑的方法一步法制备铝基柱撑蒙脱土，并对铝基原位柱撑蒙脱土的性能进行系统表征，从而为工业生产制备铝基柱撑蒙脱土提供实验基础和理论依据。在制备铝基原位柱撑蒙脱土的基础上，进一步研究其负载催化剂的应用。第二章主要利用聚乙二醇400(PEG400)作为扩层剂，将蒙脱土层间撬开，使Al3+在蒙脱土层间原位聚合形成聚阳离子[Al13O4(OH)24(H2O)127+]。首次利用原位柱撑的方法制备了聚合度高、柱撑效果明显而且稳定的无机铝基柱撑蒙脱土材料Al-(PEG)In-MMT。详细考察了PEG400的用量及Al3+/OH-的摩尔比对制备铝基原位柱撑蒙脱土的影响，并讨论了PEG400扩层剂的作用。通过对铝基原位柱撑蒙脱土的表征，阐释了铝基原位柱撑蒙脱土的制备机理。该方法不但制备了与传统方法相同柱撑效果的铝基柱撑蒙脱土（基面间距达到18.8），而且简化了制备过程，从而达到了极大的缩短实验时间和节约大量实验用水的效果。第三章主要通过浸渍的方法将加氢活性组分Ni和Mo负载在经过400oC灼烧后的Al-(PEG)In-MMT上。制备了具有催化活性的加氢催化剂NiMo/Al-MMT，并对催化剂进行了系统的表征。详细分析了催化剂加氢催化噻吩的产物组成，结果表明，NiMo/Al-MMT催化噻吩加氢产物主要是C4H10，且噻吩的转化率达到了77.5%。研究了催化剂加氢反应的温度对转化率的影响，确定了加氢催化剂NiMo/Al-MMT加氢催化噻吩的最佳催化温度为400oC。
【作者】李文杰；
【导师】杨兵；王洪艳；
【作者基本信息】吉林大学，应用化学，2014，硕士
【关键词】原位；铝基原位柱撑蒙脱土；基面间距；催化剂；催化加氢；

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