利用沸石前驅物合成含金屬SBA-1介孔分子篩以及其結構鑑定與催化反應研究

Abstract

本研究首先利用鹼式法合成介孔分子篩SBA-1，使用十六長碳鏈的陽離子型界面活性劑C16TEABr (Hexadecyltrietylammonium bromide)當模板在鹼性條件下(pH 8.0- pH 10.0)來合成，矽源使用經濟效益上非常便宜的Na-silicate，而選用C16TEABr便是希望利用其較大的頭端有效面積與碳氫尾鏈長度以有利形成具有立方體孔洞的介孔分子篩材料，以利催化反應上應用。在鹼式合成法中，四級銨鹽界面活性劑帶正電(S+)，而溶液中的矽酸鹽聚合物在鹼性的環境中會攜帶負電(I-)，因此四級銨鹽界面活性劑(S+)會利用靜電力和矽酸鹽聚合物(I-)結合，以(S+I-)的形式形成介孔材料。接著將ZSM-5沸石晶種引入SBA-1介孔分子篩的骨架中，製備出具有高水熱穩定性、酸性的觸媒，並加入異原子如鋁離子和鐵離子到SBA-1和含有沸石SBA-1的骨架上，檢視其催化2,4-di-tert-butylphenol及cinnamyl alcohol的烷基化反應產生flavan之活性，含鋁與含鐵分子篩觸媒對此催化反應活性均比微孔洞H-ZSM-5與Y沸石的催化活性高，因此可知本研究製備出來的介孔分子篩具有來自微孔沸石的酸性與可催化大分子之介孔洞的優點。