毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1介孔材料简介

多孔材料是一种有相互连通或闭合的孔道结构组成的网状结构材料。根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的定义，多孔材料按其孔径的大小可分为微孔材料（孔径2nm）、介孔材料（孔径=2~50nm）和大孔材料（孔径50nm）。20世纪兴起并迅速发展起来的介孔材料具有规整的孔道结构，大小可调的孔径，高的比表面积和大的吸附容量，自它发现以来迅速成为科学界研究的焦点，并被广泛用做吸附材料和催化剂载体，促进了化学工业和石油化工行业的发展。

微孔材料孔壁厚、水热稳定性好，被广泛应用于石油化工催化等众多领域。但其孔径较小，大分子很难进入孔道，并且产物不易从孔内扩散出去，造成大量副产物的产生导致催化剂失活。大孔材料，虽然孔径大，但孔道结构不规整、孔径分布过宽，对反应物和产物缺乏选择性。介孔材料孔径适中、具有较大的比表面积、规则的孔道结构并且孔道类型多样。在性能上，由于其量子限域效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、以及介电限域效应而体现出许多新的性质，因而在催化、分离、吸附、光电子学、电磁学、材料学、环境学等领域具有广阔的应用前景。

介孔材料主要分为以下几大主要类型：HMS系列，M41系列，SBA系列，ZSM系列，MSU系列，FDU系列。

2介孔材料在催化反应中的应用

介孔材料规整的孔道结构有利于物质的扩散，可调的孔径有择型催化作用，针对不同的催化反应使用不同孔径的介孔材料能够提高目标产物的选择性；高的比表面积能够使活性组分均匀的分散在介孔材料表面，使反应物与活性组分充分接触，从而提高转化率。介孔分子筛在催化反应中的这些优良特性使其受到广泛关注。通过材料的表面改性可以使胺类、杂多酸、过渡金属络合物和金属氧化物等通过表面改性负载到介孔孔道中。这些改性的介孔材料由于带有特殊的基团，其应用范围更为广泛。

3介孔材料形貌的调控

传统的二氧化硅介孔材料由于形貌不规整无法用于对材料具有特殊形貌要求的工业领域。而具有特殊形貌的介孔分子筛在催化、吸附、分离等领域中表现出的性能优于一般介孔分子筛。

介孔二氧化硅分子筛的骨架结构是由Si-O键相互连接所组成的无机网路结构。在合成过程中的无机与有机物种之间的相互作用以及无机与无机物种之间的相互作用较弱，利于控制介孔材料的形貌和介孔的孔道结构，同时可以在较大范围内对其粒径进行宏观调控。