介孔材料SBA-15负载金属氧化物及其催化性能研究

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本论文以介孔材料SBA-15(或原粉AS-SBA-15)为载体来负载纳米金属氧化物制备得到了复合介孔材料,并将制备的复合介孔材料作为燃烧催化剂,使用热分析(DSC-TG)的方法研究其对高氯酸铵(AP)热分解催化性能的影响。首先,采用SBA-15(或原粉AS-SBA-15)为载体,通过等体积浸渍-焙烧法制备了复合介孔材料Fe2O3/SBA-15、Fe2O3/AS-SBA-15、CuO/SBA-15、CuO/AS-SBA-15和(Fe2O3-CuO)/AS-SBA-15。利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜照片(TEM)和N2吸附脱附测试对所制备的复合介孔材料的结构特征、孔道性质、比表面积、孔径分布和孔容等进行表征。其次,分别研究了不同负载量和不同添加量的复合介孔材料Fe2O3/SBA-15、Fe2O3/AS-SBA-15、CuO/SBA-15、CuO/AS-SBA-15和(Fe2O3-CuO)/AS-SBA-15对AP热分解催化性能的影响。结果表明:(1)各类复合介孔材料对AP热分解均有不同程度的催化效果;(2)不论是使用AS-SBA-15作为载体还是使用SBA-15作为载体,负载CuO的复合介孔材料比负载Fe2O3复合介孔材料对AP的热分解催化作用要强的多;(3)不论是负载Fe2O3还是负载CuO,制备得到的AS-SBA-15系列复合介孔材料比SBA-15系列复合介孔材料对AP的热分解催化作用强。最后,将复合介孔材料进行混合处理,研究其对AP热分解催化性能的影响。结果表明,不论Fe2O3/AS-SBA-15和CuO/AS-SBA-15是通过简单混合处理还是浸渍复合处理,不论它们之中任何一者与卡托辛等质量简单混合处理,所得到的各类复合催化剂对AP的催化均呈现无协同效应。
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