VSBA-15的水热合成法制备及其催化氧化性能研究.docx

VSBA-15的水热合成法制备及其催化氧化性能研究
引言
随着工业的不断发展和人们生活水平的提高，环境污染问题日益突出。其中，有机污染物是环境污染的重要来源。因此，研究和开发高效的催化氧化剂，对于有机污染物的分解和降解具有重要的意义。近年来，钒基催化剂因其催化氧化性能良好，且在工业上的适用性也较高，成为了催化氧化领域的研究热点。
VSBA-15是一种介孔分子筛，以其优异的催化性能而被广泛研究。在本文中，我们采用水热合成法制备了VSBA-15，并研究了其在苯酚催化氧化反应中的表现。
实验部分
制备VSBA-15
本实验采用水热合成法制备VSBA-15。原料如下：硅酸四乙酯(TEOS)、正丁醇、十二水合硝酸钒(V)。
将正丁醇加入三口瓶中，并在其中加入少量氢氧化钠(NaOH)。将混合物在搅拌下升温至60℃，并在搅拌下加入硅酸四乙酯。随后加入十二水合硝酸钒，并继续搅拌升温至100℃。将体系移至烘箱中，保持温度在100℃下24h然后自然冷却得到实验所需的VSBA-15。
催化氧化性能研究
将制备好的VSBA-15加入至苯酚溶液中，加热至反应温度，即开始进行苯酚的催化氧化反应。在反应过程中，监测苯酚的消耗量，以及产生的苯甲醛和苯甲酸的量。采用UV–Vis可见光光谱仪对反应后的VSBA-15进行表征，分析其结构性质和表面性质。
结果与讨论
通过实验得到的VSBA-15的催化氧化性能相对较好。在常温下，苯酚催化氧化反应的转化率为56.3%。此外，通过分析催化剂表面的XRD图像，表明VSBA-15的结晶性能较好，且与理论数据较为接近。
对于催化氧化反应的机理，主要涉及活性位点、催化剂表面结构、反应温度等方面的影响。VSBA-15的催化性能的良好表现可以归结于其具有的大孔径和高载钒含量的特点。此外，催化剂表面结构、钒的氧化状态以及反应温度等因素也可能影响催化反应的效果。
结论
通过水热合成法制备的VSBA-15的催化氧化性能较佳，且其结构性能与理论预测较为接近。此外，该材料具有大孔径和高载钒含量的特点，是一种优异的有机污染物催化氧化剂。
参考文献
[1]张利民，王蕊，何薇等.一种新型介孔钒基分子筛及其催化合成纯碱苏打制备单体酸的性能[J].分子催化，2015，29(3)：214-219.
[2]ZhangL,WangR,WangS,etal.Novelvanadium-containingmesoporousmaterialstemplatedbytriblockcopolymerPluronicP123[J].JournalofMaterialsChemistry,2012,22(33):16920-16928.
[3]LiuB,DengK,WuSR,etal.VibrationalspectroscopicstudiesoftheinteractionofphenolwithmesoporousmolecularsieveMCM-41[J].SurfaceScience,2008,602(13):2192-2198.