有机铝-SiO2型类气凝胶催化剂制备方法及其表征
Preparation and Characterization of Organoaluminium-SiO2 Aerogel-Like Catalyst
DOI: 10.12677/ms.2024.148128, PDF,    科研立项经费支持
作者: 黎红未, 张 龙*:贵州大学化学与化工学院,贵州 贵阳;李发中, 陈忠阳, 易 莲, 肖 洋, 周松华, 彭明华:贵州天福化工有限责任公司,贵州 福泉
关键词: 溶胶凝胶法常压干燥法气凝胶二甲醚Sol-Gel Method Atmospheric Drying Method Aerogel Dimethyl Ether
摘要: 以六水氯化铝为前驱体,硅酸钠为支撑体,间苯三甲酸钠为交联剂,磷酸为催化剂,氨基戊二酸钠为缓冲剂,通过溶胶凝胶法和常压干燥法制备了制备得到高比表面积、低密度的块状有机铝-SiO2型类气凝胶催化剂。通过SU70型扫描电子显微镜、Autosorb-iQ全自动比表面和孔径分布分析仪、FTIR-650S傅里叶变换红外光谱仪等仪器测定了本催化剂的微观结构、孔洞类型以及化学键及其官能团。对比了三氧化二铝与有机铝-SiO2型类气凝胶催化合成二甲醚的催化性能,得出有机铝-SiO2型类气凝胶催化剂可提高5%~7%的甲醇转化率。
Abstract: Taking aluminium chloride hexahydrate as precursor, sodium silicate as carrier, sodium iso- phthalate as cross-linking agent, phosphoric acid as catalyst and sodium aminoglutarate as buffer, bulk organic silicon dioxide aerogel-like catalysts with high specific surface area and low density were prepared by sol-gel method and atmospheric pressure drying method. The microstructures, pore types, chemical bonds and functional groups of the catalysts were determined by SU70 Scanning electron microscope, Autosorb-iQ automatic surface and pore size analyzer and FTIR-650S Fourier transform infrared spectrometer. The catalytic properties of alumina and organoaluminium-silicon dioxide aerogels for the synthesis of dimethyl ether were compared. The results show that the conversion of methanol can be increased by 5%~7% over the organosilicon aerogel catalyst.
文章引用:黎红未, 张龙, 李发中, 陈忠阳, 易莲, 肖洋, 周松华, 彭明华. 有机铝-SiO2型类气凝胶催化剂制备方法及其表征[J]. 材料科学, 2024, 14(8): 1137-1144. https://doi.org/10.12677/ms.2024.148128

参考文献

[1] Wang, M., Xu, J., Zhang, S., Tian, X., Niu, Q. and Zhang, P. (2024) A Cyclic Extrusion Strategy for Solvent-Free Synthesis of Mesoporous Aluminum-Based Metal Oxide Catalysts. Chemical Engineering Science, 286, Article ID: 119632. [Google Scholar] [CrossRef
[2] Ponce, S., Gangotena, P.A., Anthony, C., Rodriguez, Y., Bazani, H.A.G., Keller, M.H., et al. (2024) Aluminum-Based Catalysts Prepared in the Presence of Pectin for Low-Energy Biodiesel Production. Fuel, 361, Article ID: 130691. [Google Scholar] [CrossRef
[3] 董志军, 等. 莫来石纤维增强SiO2气凝胶隔热材料的制备工艺研究[J]. 应用化工, 2006, 35(6): 440-442.
[4] 赵洪凯, 等. 乳液体系下表面活性剂对气凝胶微粒制备影响的研究现状[J]. 应用化工, 2021, 50(2): 542-546.
[5] 江包家祺. 铝掺杂二氧化硅深胶、气凝胶及其复合材料的制备[D]: [硕士学位论文]. 杭州: 浙江大学, 2020.
[6] 李亚茹. 超疏水超亲油SiO2气凝胶的制备及其油水分离性能研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 中国矿业大学, 2022.
[7] 雷欣, 等. 常压干燥制备高比表面积、低导热系数的块状Al2O3气凝胶及性能研究[J]. 化工新型材料, 2021(49): 196-202.
[8] 张星星, 高相东, 董余兵, 等. SiO2气凝胶@聚合物复合材料的制备方法及性能研究进展[J]. 材料导报, 2023, 37(21): 272-282.
[9] 韩露, 王一帆, 崔文琦, 等. 三维碳气凝胶材料的制备与应用研究进展[J]. 工程科学学报, 2024, 46(3): 447-457.
[10] 韩春媛. 高分子改性SiO2气凝胶保温涂料的制备[J]. 建材技术与应用, 2023(6): 64-69.
[11] 范佳敏, 秦岩, 傅华东, 等. 有机硅改性酚醛气凝胶的制备及隔热疏水性能[J]. 高分子材料科学与工程, 2023, 39(10): 29-39.
[12] 张明. SiO2气凝胶的制备及其吸附性能研究进展[J]. 化学工程师, 2023, 37(11): 84-88, 74.
[13] 黄文章, 孙琰, 张殿奇, 等. SiO2气凝胶/胶乳海绵复合隔热材料的制备及其性能[J]. 青岛科技大学学报(自然科学版), 2023, 44(6): 70-75.
[14] 王景, 李小朋. Al2O3气凝胶建筑保温材料的制备及性能研究[J]. 功能材料, 2023, 54(10): 10163-10168.
[15] 穆锐, 刘元雪, 欧忠文, 等. 气凝胶复合材料的制备及其保温隔热应用进展[J]. 材料导报, 2024, 3(23): 1-25.
[16] 王忠辉. 傅里叶变换红外光谱法实验教学改革探索[J]. 实验室科学, 2021, 24(5): 15-17.
[17] 刘翠英, 张津瑞, 曾涛, 等. 傅里叶变换红外光谱的土壤团聚体有机碳和全氮含量估测[J]. 光谱学与光谱分析, 2020, 40(12): 3818-3824.