介孔二氧化鈦及含鈦SBA-15分子篩之合成與鑑定

Abstract

本論文分為兩部分，第一部分是以Evaporation-Induce Self Assembly (EISA) 方式製備六角堆積結構(2-D hexagonal p6m)的介孔二氧化鈦材料，探討實驗因素對於樣品介孔結構的影響。實驗系統是藉由乙醇的揮發，導致模版試劑和無機物種之間的自組裝，形成規則性介孔結構。然而，在實驗過程中，若是揮發速度過慢或是乙醇用量較多時，整個系統的介電常數會降低，使得微胞聚集數目變少或不利於六角堆積微胞生成，導致初合成的樣品結構度會變差。另外，在揮發過程中會有孔道重組的現象，樣品介孔結構會從p6m轉變為c2m的中間相再回復到p6m結構，最後對於移除模版的方式也加以探討。 第二部分主要是以直接合成法來製備含鈦SBA-15分子篩，探討不同的鈦源/矽源比例、系統濃度、前趨物加入順序對於結構的影響，發現當合成的酸濃度較高時，Ti-O-Si鍵容易解離，導致鈦不易嵌入氧化矽SBA-15的骨架中，但當合成的酸濃度降低，起始加入的Ti/Si量為0.08以上時，鈦容易形成聚集性的TiO2顆粒，顯示合成的酸度與起始加入的鈦含量有著密切的關係，另外，也改變無機起始物的添加順序，發現鈦源先加的樣品，其鈦的位置都會傾向接近於孔道表面。將所製備的含鈦SBA-15分子篩作為觸媒，來進行2,3,6-三甲基苯酚的氧化反應，發現鈦源先加的樣品都比矽源先加的樣品有較佳的催化活性，其中以2-TiSi-0.125這個樣品的催化效果最好。