二氧化鈦修飾之含鉻鈦MCM-41分子篩之製備、結構特性與催化性質; Synthesis, Structure Characteristics and Catalysis of TiO2 modified Chromium、Titanium-containing MCM-41

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Title:	二氧化鈦修飾之含鉻鈦MCM-41分子篩之製備、結構特性與催化性質;Synthesis, Structure Characteristics and Catalysis of TiO2 modified Chromium、Titanium-containing MCM-41
Authors:	林立桓;Li-Huan Lin
Contributors:	化學研究所
Keywords:	中孔分子篩;光催化分解;二氧化鈦;MCM-41;TiO2;photodecomposition
Date:	2003-07-04
Issue Date:	2009-09-22 10:11:13 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	本研究以水熱法合成純矽MCM-41及含鉻、鈦之MCM-41中孔分子篩，再披覆二氧化鈦在各MCM-41上。MCM-41的合成是以cetyltrimethyl- ammonium bromide（CTAB）為template，以sodium silicate為矽源。合成時並摻入少量的鉻或鈦，分別以chromium(III) nitrate及tetrabutyltitanate及為鉻及鈦源，於110℃下水熱7天後在550℃空氣流中鍛燒而得。表面TiO2的披覆，是將titanium isopropoxide與各合成MCM-41在hexane溶液中於70℃下迴流20小時後，乾燥而得。低角度粉末X光繞射（XRD，2θ＝2 ~ 10o）顯示各分子篩皆具MCM-41之結構特性，高角度XRD（2θ » 25o）顯示微弱的anatase TiO2譜峰，估測TiO2粒徑小於12 nm。MCM-41分子篩之穿透式電子顯微影像（TEM）皆呈現平行管柱排列。以X光能量分散光譜（EDX）檢測元素組成，發現在合成之MCM-41時，鉻鈦皆易植入分子篩中；而同時加入鉻與鈦時，鈦較鉻容易植入。由氮氣77 K之等溫吸附-脫附曲線測得Si-MCM-41表面積為1104 m2/g，植入鉻或鈦後表面積減少約50 ~ 200 m2/g，而披覆TiO2後減少約120 ~ 280 m2/g，由各吸附曲線測得孔徑大小在23 ~ 29 Å間，植入鈦的MCM-41之脫附曲線出現兩種孔徑，顯示鈦的植入產生缺陷改變孔道結構。電子順磁共振光譜（EPR）顯示植入MCM-41之鉻、鈦皆在骨架上。擴散反射式紫外-可見光譜（UV-Vis）與X光光電子能譜（XPS）顯示披覆二氧化鈦之MCM-41呈現TiO2的光譜特性。pyridine吸附之傅立葉轉換紅外線光譜（FT-IR）顯示在製備之各MCM-41觸媒中以TiM的酸性最為顯著。我們以原位電子順磁共振光譜（in-situ EPR）探測各MCM-41對一氧化氮的吸附與光催化分解活性，並以四極質譜驗測光催化分解後的產物，結果顯示植入鈦之MCM-41或披覆二氧化鈦之MCM-41對一氧化氮之光催化分解皆呈現相當高的活性。而在MCM-41中植入鉻明顯抑制了光催化活性，但提高了N2的選擇率。而在超高真空系統中研究披覆二氧化鈦之MCM-41對一氧化氮的程溫脫附反應，結果顯示在一氧化氮轉化成氮氣反應中，呈現相當高之轉化率及選擇性。
Appears in Collections:	[Graduate Institute of Chemistry] Electronic Thesis & Dissertation

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