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硅基介孔材料MCM-41具有规则的孔道排列、窄的孔径分布以及可调的孔径、高的比表面积和大的吸附容量等优异性能,使得它在诸多领域有着广阔的应用前景。本论文在开放体系中合成了结构性能优异的MCM-41,分析了不同因素对MCM-41合成的影响,同时也研究了Ti4+、Mn4+、Fe3+、Al3+离子的同晶取代及Ti物种的负载给MCM-41结构带来的变化。通过分析各种因素对MCM-41合成的影响,得出:在合成过程中,水玻璃加入时控制溶液的pH值为13左右,n(CTAB)/n(Si)为0.09(CTAB指十六烷基三甲基溴化铵),体系的pH=10-11,合成的温度为85℃,合成的时间为72h,煅烧升温速率为3℃/min时,才能得到微观结构好,孔道规则排列,且长程有序性好的介孔材料。以Ti、Mn、Fe及Al对MCM-41进行同晶取代的方法,对硅基MCM-41进行掺杂,结果发现:同晶取代后均可得到具有长程有序结构的MCM-41,随着Ti、Mn、Fe掺杂量的增加,结构有序度下降,其中Ti4+离子半径最大,Ti-MCM-41的有序度下降最多;随着Al的掺杂量的增加,XRD特征峰强度先降低后升高,当Si/Al=25时,XRD特征衍射峰强度出现最高值,结构有序程度也最高;金属元素均已进入了MCM-41的骨架,形成了M-O-Si键(M:Ti、Mn、Fe、Al);Ti、Mn、Fe同晶取代Si后,所得样品的低温N2吸附等温线均为IV型,与Si-MCM-41相比,M-MCM-41的比表面积有所降低,孔径分布加宽、孔径增大。Al-MCM-41的低温N2吸附等温线也为IV型,随着Al掺杂量的增加,孔径和孔体积逐渐减小,比表面积先增大后减小,Si/Al=25时比表面积最大。以负载Ti物种的方法对硅基MCM-41进行掺杂,结果发现:负载Ti后,Ti/MCM-41的XRD特征衍射峰强度下降,但仍保持较好的长程有序结构和一维孔道结构;Ti物种分散于MCM-41的孔表面,形成Ti-O-Si键,但当Si/Ti≤50时,部分Ti以TiO2的形态存在;Ti/MCM-41的低温N2吸附-脱附等温线为IV型,与Si-MCM-41相比,Ti/MCM-41的比表面积稍有降低,最可几孔径减小。