含氮基團改性Ti-SBA-15酸堿雙功能介孔材料的制備及催化性能

金　念，韓金玉，張文娟，王　華

(天津大學化工學院，綠色合成與轉化教育部重點實驗室，天津300072)

介孔分子篩SBA-15因具有大的比表面積和孔容、均一可調的孔徑以及大量表面硅羥基，在催化領域展現了良好的應用前景。通過骨架與表面修飾，如進行金屬摻雜等使金屬原子進入SBA-15骨架或分散于表面，可以調控SBA-15的酸堿性以及氧化還原性。大量的研究致力于單一改性的SBA-15應用于催化反應［1］，但單一改性的材料無法應用于需要多種活性中心的協同催化反應［2-4］。

酸堿雙功能催化劑在酸堿協同催化的反應中顯示出巨大潛力，但因酸堿活性物種之間存在中和反應，均相的兩種催化劑無法共存于同一反應。通過引入功能性有機基團可以將酸堿兩種活性中心引入同一載體，使不相容的酸堿活性物種能獨立的存在于載體材料上，這給制備能有效發揮酸堿協同效應的催化劑提供了新的思路。通過共縮聚［5-6］或后嫁接［7-8］的方法在介孔材料中成功引入有機基團如氨基、巰基、羧基、苯基和乙烯基，可以發揮有機基團自身的催化活性或者進行進一步的修飾活化。SBA-15表面大量的弱酸性硅羥基可以作為酸性催化劑與反應物形成氫鍵。在SBA-15的骨架中引入具有酸性的無機活性物質可以進一步強化其酸性，然后采用表面接枝法將大位阻的有機堿性官能團固定于SBA-15的孔道中［9-13］。由于空間位阻的存在，酸性中心位于SBA-15的骨架中而堿性中心位于SBA-15孔道內，合成的無機酸-有機堿修飾的介孔材料可以發揮酸堿雙功能催化劑的酸堿協同作用，進而提高催化反應活性。……