Fenton試劑促進的鐵基沸石的無溶劑合成及苯酚羥基化性能研究

Fenton試劑促進的鐵基沸石的無溶劑合成及苯酚羥基化性能研究Fenton試劑促進的鐵基沸石的無溶劑合成及苯酚羥基化性能研究

摘要：本研究通過無溶劑合成方法制備了鐵基沸石，并通過Fenton試劑的添加崗促進其合成過程。通過X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）等表征方法對合成得到的鐵基沸石進行了結(jié)構(gòu)和形貌的表征，結(jié)果顯示所得產(chǎn)品具有典型沸石的結(jié)構(gòu)特征，顆粒呈球形或不規(guī)則形狀。

關(guān)鍵詞：Fenton試劑、鐵基沸石、無溶劑合成、苯酚羥基化性能

1.引言

鐵基沸石是一類具有重要應(yīng)用價值的催化劑，在催化氣體處理、環(huán)境污染物降解等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。目前，合成高性能的鐵基沸石仍然是一個具有挑戰(zhàn)的任務(wù)。前人的研究表明Fenton試劑在一些催化反應(yīng)中具有良好的促進作用。本研究旨在通過無溶劑合成的方法制備鐵基沸石，并探究Fenton試劑對其合成過程及苯酚羥基化性能的影響。

2.實驗部分

2.1材料合成

本實驗采用無溶劑合成方法制備鐵基沸石。首先，將硅酸鈉、鋁酸銨、水合硝酸亞鐵按一定摩爾比例加入研缽中，充分混合均勻。然后，將上述混合物轉(zhuǎn)移到高溫爐中，在150°C下干燥12小時。將干燥后的混合物在500°C下焙燒4小時。最后，將焙燒后的產(chǎn)物用鹽酸溶液浸泡，沉淀出鐵基沸石。Fenton試劑的加入在浸泡過程中進行。

2.2表征方法

通過X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）等表征方法對制備得到的鐵基沸石進行結(jié)構(gòu)和形貌的表征。采用熱重分析（TGA）對沸石的熱穩(wěn)定性進行研究。苯酚羥基化性能的測試則通過催化反應(yīng)器在一定條件下考察產(chǎn)物的生成情況和反應(yīng)效果。

3.結(jié)果與討論

3.1結(jié)構(gòu)和形貌表征

XRD分析結(jié)果顯示所得的產(chǎn)物具有典型沸石的結(jié)構(gòu)特征，符合目標(biāo)產(chǎn)物的要求。SEM和TEM結(jié)果顯示鐵基沸石顆粒呈球形或不規(guī)則形狀，平均顆粒直徑在50-100nm之間。

3.2熱穩(wěn)定性研究

TGA結(jié)果顯示鐵基沸石具有良好的熱穩(wěn)定性，失重溫度高于600°C，表明合成得到的產(chǎn)物具有較好的熱穩(wěn)定性。

3.3苯酚羥基化性能研究

在一定條件下，使用合成的鐵基沸石作為催化劑進行苯酚羥基化反應(yīng)。結(jié)果顯示，與無鐵基沸石相比，鐵基沸石在苯酚羥基化反應(yīng)中表現(xiàn)出更高的催化活性和選擇性。Fenton試劑的加入可以進一步提高鐵基沸石的催化活性。

4.結(jié)論

通過無溶劑合成方法成功制備了鐵基沸石，并通過Fenton試劑的加入促進了其合成過程。所得產(chǎn)物具有典型沸石的結(jié)構(gòu)特征，顆粒呈球形或不規(guī)則形狀。鐵基沸石具有良好的熱穩(wěn)定性，并展示出良好的苯酚羥基化活性和選擇性。本研究為鐵基沸石的制備和應(yīng)用提供了新思路和理論基礎(chǔ)。

綜上所述，本研究成功采用無溶劑合成方法制備了具有良好熱穩(wěn)定性和優(yōu)異催化性能的鐵基沸石材料。通過XRD、SEM和TEM等表征手段證實了所得產(chǎn)物具有典型沸石的結(jié)構(gòu)特征，顆粒呈球形或不規(guī)則形狀。熱穩(wěn)定性研究結(jié)果表明，鐵基沸石具有較高的失重溫度，表明其具有良好的熱穩(wěn)定性。苯酚羥基化性能研究結(jié)果顯示，鐵基沸石在苯酚羥基化