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介孔ZrO2的介孔尺寸、规则的孔道结构及良好的表面凝聚特性对氧化、酸催化等各类催化反应及其吸附显示更为有效的作用,在脱水、加氢、氢交换反应中也表现出优良的催化性能。由于介孔ZrO2的合成过程受多种因素的影响,其合成规律复杂,因此探讨介孔ZrO2的合成方法,优化合成条件仍有一定的实际意义。本文用价格低廉的工业纯氯氧化锆、分析纯碳酸氢铵与国产表面活性剂——十二烷基磺酸钠(SBS)制备了层状介孔ZrO2。考察了制备过程中反应条件对产物孔结构和形貌的影响,并对反应机理进行了初步探讨。主要内容如下:1.评述了介孔材料的机理研究,重点介绍了介孔ZrO2的研究进展,并分析了目前制备介孔ZrO2存在的主要问题。2.采用电导法在不同条件下测定SBS的临界胶束浓度。发现:1)SBS的临界胶束浓度随着温度的升高逐渐增大,并且二者呈线性关系。可以通过标准曲线大致推断出实验温度下SBS的临界胶束浓度;2)在高于SBS临界胶束浓度很大的浓度范围之内,表面活性剂的电导率与其浓度呈线性关系。说明采用电导法无法测定胶束形态随浓度的变化情况;3)Zr4+的加入降低了SBS的临界胶束浓度。3.采用水解—沉淀法和水解—水热法合成了层状有序介孔ZrO2。考察了不同合成条件对产物的孔结构和形貌的影响,确定了最佳反应条件,并由此制备了长程有序的层状介孔ZrO2。发现两种方法制备的产物均为长程有序的层状介孔结构,差别在于水解—沉淀法制备的产物为无定形粉体,而水解—水热法制备的产物为半晶态的单斜相结构。初步推断两种方法均是通过协同作用机理生成介孔ZrO2。4.在介孔ZrO2的制备过程中,为探索温和有效的模板脱除方式,对于常见的模板剂脱除方法——煅烧法和萃取法的脱除效果进行了比较。发现煅烧法可以有效地脱除模板剂,但易使介孔ZrO2的孔结构塌陷;萃取法比较温和且模板剂经过回收还可以重复利用,可以达到一定的脱除效果,但是脱除时间长且脱除不尽;氧化—萃取法的效率比一般的萃取法有所提高,但还有待于加强。