【正文】 解反應(yīng)在醇鹽合成和溶膠 凝膠法中調(diào)整醇鹽原料的溶解性、水解速率等方面有其廣泛的應(yīng)用。 溶膠凝膠法制備 SiO2負(fù)載金屬 （ Fe、 Mo） 催化劑性能的研究表征 稱取一定量的金屬鹽（ AR）溶于 15ml 去離子水中，然后加入 mol/L 檸檬酸 18ml調(diào)節(jié) pH 值在 2~3 之間；分別量取 21 ml 正硅酸乙酯和 22 ml 無(wú)水乙醇，制成正硅酸乙酯的醇溶液。 （ 1）多晶 X 射線衍射實(shí)驗(yàn) （ XRD） 在北京普析 MASAL XD3 型 X 射線衍射儀上進(jìn)行 XRD 測(cè)試，實(shí)驗(yàn)參數(shù)為： Cu Kα輻射，管壓 36KV，管流 20mA，帶石墨單色器，連續(xù)掃描，掃描速度 4176。掃描參數(shù)為：掃描次數(shù) 32；掃描范圍 350~7800 cm1； 分辨率 ： 優(yōu)于 cm1 。 14 第 3 章 結(jié)果與討論 各種因素對(duì)制備二氧化硅氣溶膠的影響 溶膠 凝膠方法最主要的物理化學(xué)過(guò)程是由溶膠變成凝膠的階段要發(fā)生水解縮聚 反應(yīng)，而水解反應(yīng)和縮聚反應(yīng)是一對(duì)同時(shí)進(jìn)行的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。 乙醇用量對(duì)凝膠化時(shí)間的影響 如表 所示。由于氣凝膠能基本保持其在凝膠態(tài)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不變，因此可以通過(guò)改變乙醇的用量來(lái)調(diào)節(jié)所期望的氣凝膠的密度，雖然使用過(guò)量的水也有類似的作用，但由于過(guò)多的水會(huì)因?yàn)榕c TEOS 不完全互溶而沉于容器底部，所以不宜采用。這是由于溫度的升高加速了反應(yīng)的進(jìn)行，但是時(shí)間過(guò)短， SiO2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)化不好，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，又不利于實(shí)際應(yīng)用，所以 40℃ 下老化比較適宜。實(shí)驗(yàn)中，固定溶液 pH=3，摩爾比 Ethanol/TEOS=。 當(dāng)水量較大時(shí)，使得鏈狀聚合物中剩余的 OC2H5基團(tuán)水解，得到具有支鏈的或三度空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物，因此凝膠化時(shí)間縮短。因此考慮到反應(yīng)速度等因素，本實(shí)驗(yàn)選用水解度為10~20。用酸作催化劑制備的氣凝膠在超臨界干燥時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)較大的收縮，并且透明性比用堿作催化劑制備的氣凝膠要差。在堿性條件下， OH 離子使 TEOS 迅速發(fā)生水解反應(yīng)，并產(chǎn)生硅酸沉淀。 Fe/SiO2 催化劑 XRD、 IR 表征 分析 4000 3500 3000 2500 2020 1500 1000 500Transmission(%)W av enum ber(c m1)ab345216411089796108080216413473 圖 Fe/SiO2催化劑的 IR譜圖 IR spectra of 10% Fe content Fe/SiO2 catalyst (a)SiO2, (b)10%Fe/SiO2 從圖 可知， SiOSi 中化學(xué)鍵的振動(dòng)在大約是 1089 cm1的位產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的吸收帶。 Mo/SiO2 催化劑 XRD、 IR 表征 分析 4000 3500 3000 2500 2020 1500 1000 500Transmission(%)W av enum ber(c m1)ab345216411639345010891083796796 圖 Mo/SiO2催化劑的 IR譜圖 Fig. IR spectra of 15% Mo content Mo/SiO2 catalyst (a) SiO2, (b)15%Mo/SiO2 使用傅立葉變換紅外儀，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行紅外光譜分析，光譜圖見(jiàn)圖 。 SiOSi中化學(xué)鍵的振動(dòng)在大約是 1089 cm1的位產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的吸收帶。位置出現(xiàn)尖銳晶體特征峰，應(yīng)該是 MoO3特征峰。 當(dāng) 實(shí)驗(yàn)確定 TEOS : Ethanol : Water = 1:5:10，調(diào)節(jié) pH分別為 1， 2， 4， 6， 8， 10 時(shí)，得出 無(wú)催化劑時(shí)， TEOS 水解緩慢，而稀硝酸的加入， H+離子促進(jìn)了 TEOS 的水解反應(yīng)，因此凝膠化時(shí)間縮短。當(dāng)在其他條件不變的情況下，調(diào)節(jié)溫度分別為 30， 40，50， 60， 70， 80 時(shí)，得出 溫度的上升會(huì)引起凝膠時(shí)間變 短， 由于溫度的升高加速了反應(yīng)的進(jìn)行，但是時(shí)間過(guò)短， SiO2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)化不好，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，又不利于實(shí)際應(yīng)用 ，所以 40℃下老化比較適宜 。 Interface Scilence, 2020 (10) : 102110. 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