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·96· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
1.5 产物分析
1.5.1 定性分析
采用美国 Thermo Finnigan TRACE DSQ 型气质
联用仪对产物进行定性分析。载气为氦气,流量为
1 mL/min;柱温:初温 40 ℃,以 10 ℃/min 升至
250 ℃,保持 5 min;气化室温度 250 ℃,传输线
温度 250 ℃;质谱采用 EI 电离源:温度 200 ℃;
质量范围:40~500 Da;进样量 0.02 μL。
图 2 MIL-100(Fe)样品的 SEM 照片
1.5.2 定量分析
Fig. 2 SEM images of MIL-100(Fe) sample
采用北京北分瑞利分析仪器有限公司生产的
SP3420A 型气相色谱仪对产物进行定量分析。色谱 2.1.2 MIL-100(Fe)催化剂的比表面及孔结构分析
分析条件:氢火焰检测器,检测器温度 220 ℃,气 吸附等温线是评价多孔材料吸附性能的重要参
化室温度 220 ℃,KB-1 毛细管柱(50 m×0.32 mm× 数,材料的孔结构不同呈现出的吸附等温线形状也
1.00 μm),进样量 0.4 µL。采用程序升温控制色谱 不同。MIL-100(Fe)在–196.15 ℃下的 N 2 吸附-脱附
柱的温度:初温 100 ℃,保持 2 min 后,以 10 ℃/min 等温线见图 3。由图 3 可知,MIL-100(Fe)的氮气吸
的速度升温至 200 ℃,保持 10 min。载气为氮气, 附等温线与Ⅰ型吸附等温线相吻合。在吸附等温线
流量为 30 mL/min。采用内标法进行定量计算,其 的初始阶段(p/p 0 =0.01~0.06),由于材料中尺寸较
中内标物为环己醇。 小孔道的存在,吸附量随相对压力的增加急剧上升。
当 p/p 0 =0.15 时,材料中孔道对吸附质的吸附量趋于
2 结果与讨论 饱和状态,曲线出现平台转折点。当 p/p 0 ≥0.99 时,
2.1 催化剂表征 可能是由于吸附质凝聚,导致曲线上扬。根据 N 2
吸附-脱附等温线得到 MIL-100(Fe)的比表面及孔结
2.1.1 MIL-100(Fe)催化剂的 XRD 和 SEM 分析
2
构参 数为 :比 表面 积 1219.81 m /g ,孔体积
采用 XRD 对所制备的 MIL-100(Fe)催化剂物相
3
0.14 cm /g,平均孔径 3.00 nm。
进行分析,结果如图 1 所示。MIL-100(Fe)单晶结构
数据模拟的 XRD 分析谱图也示于图 1 中。可以看出,
MIL-100(Fe)的特征衍射峰与其单晶结构数据模拟
的 XRD 谱图相吻合 [7-11] ,表明成功合成了 MIL-
100(Fe)。
图 3 MIL-100(Fe)在196.15 ℃的 N 2 吸附-脱附等温线
Fig. 3 N 2 adsorption-desorption isothems of MIL-100(Fe)
at 196.15 ℃
2.2 反应条件对正戊醛自缩合反应的影响
在催化剂用量为 20%、反应温度为 130 ℃、反
图 1 MIL-100(Fe)样品的 XRD 谱图
Fig. 1 XRD pattern of MIL-100(Fe) sample 应时间为 8 h 的条件下,评价了 MIL-100(Fe)催化正
戊醛自缩合合成 2-丙基-2-庚烯醛的反应性能。结
采用 SEM 对所制备 MIL-100(Fe)样品的表面形 果表明,2-丙基-2-庚烯醛收率为 65.0%,选择性达到
貌进行分析,结果如图 2 所示。图 2a、2b 为不同放 81.9%,说明 MIL-100(Fe)对正戊醛自缩合反应具有
大倍数的 MIL-100(Fe)样品的扫描电镜图。由图 2a、 较好的催化活性。因此,以 MIL-100(Fe)为催化剂,
2b 可以看出,MIL-100(Fe)为不规则的晶体,与 进一步考察了反应条件对正戊醛自缩合反应的影响。
文献 [12] 中采用类似方法制备的 MIL-100(Fe)形貌 2.2.1 催化剂用量
相似。 在反应温度 130 ℃和反应时间 8 h 的条件下,