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微孔、介孔、大孔材料在形貌、组成、结构上具有很大的可调性,因此在石油化工、吸附分离、生物传感等科技领域应用十分广泛。众所周知,含有孔道结构的硅铝材料作为一种良好的固体酸催化剂,在石油化工、医药等领域有着广泛的应用。然而微孔、介孔、大孔材料各有优缺点,迫切需要制备出综合各种孔道优点的新型复合孔材料。孔道复合的多级孔材料,具有多种类型的孔尺寸,良好的水热稳定性,优异的择形催化性能以及较强的酸性,同时还具有较大的孔体积,高的比表面积,小的传质阻力等优点。但目前制备多级孔分子筛普遍存在的问题是制备时间长,制造成本高等。本文主要研究多级孔材料的制备,表征及催化的应用。采用傅里叶红外(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)、物理吸附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、NH3-TPD等表征方法对多级孔材料的结构、形貌、物理参数等进行表征。分别讲述了微孔、介孔、大孔材料的研究进展,同时介绍了各自的优点和缺点,以及多级孔材料的特点和研究现状。向预晶化不同时间的硅铝溶胶中添加介孔成孔剂柠檬酸,制备微孔-介孔ZSM-5多级孔材料,应用到苯酚叔丁基化反应中考察催化性能,经条件筛选出,NM-ZSM-5-16h多级孔材料对苯酚的转化率高达87.5%,其中对4-叔丁基苯酚的选择性达到了 62.7%,对2,4-二-叔丁基苯的选择性为21.6%。通过向微孔-介孔复合材料中引入大孔,制备具有微孔-介孔-大孔的多级孔材料。另外,还详细的介绍了硬模板—羧基聚苯乙烯微球乳液的具体制备方法,利用羧基聚苯乙烯微球乳液为大孔硬模板剂,向微孔-介孔中引入大孔。经过一系列的条件优化,利用不同稀释比的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)对羧基聚苯乙烯微球进行修饰,制备不同系列的多级孔材料,利用FT-IR、XRD、物理吸附进行表征。初步探索不同稀释比的PDDA对多级孔分子筛材料成孔的影响。将羧基聚苯乙烯微球乳液干燥成粉末,作为大孔成孔剂,通过水蒸气晶化法制备微孔-介孔-大孔复合的多级孔材料,通过一系列的表征,得到了孔壁晶化较完全的微孔-介孔-大孔复合多级孔材料。苯酚叔丁基化反应结果表明,H-ZSM-5-12h多级孔分子筛对苯酚的转化率达84.5%,其中对反应产物4-叔丁基苯酚的选择率达到了 67.6%。采用稀释2倍的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA),对羧基聚苯乙烯微球乳液进行修饰、干燥成粉,使单分散的羧基聚苯乙烯微球聚拢在一起,作为硬模板成功制备出多级孔分子筛。采用相同的表征手段进行表征,通过苯酚叔丁基化反应结果分析,样品H-P-ZSM-5-12h对苯酚的转化率达92.3%,对反应产物4-叔丁基苯酚的选择率达到了 75.4%,具有良好的大分子选择性。本论文详细的阐述了多级孔材料的制备条件及方法,并通过一系列的表征手段对材料的形貌、结构、特点及催化性能进行表征,为多级孔硅铝材料的制备及工业化应用提供了一定的参考依据。