Page 178 - 《精细化工》2022年第6期

·1244· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

2 结果与讨论 2.1.2 FTIR 表征
图 2 为 Ca-MMT、SPC 和 Fe 3 O 4 @SPC 的 FTIR
2.1 催化剂表征 谱图。对于 Ca-MMT，3624、3447 cm 处为 Ca-MMT
–1
2.1.1 XRD 表征 层间水分子的 O—H 伸缩振动吸收峰 [16] ，1641 cm –1
Ca-MMT、硅柱撑蒙脱石（SPC）和 Fe 3 O 4 @SPC [13]
处为Ca-MMT层间水分子的O—H弯曲振动吸收峰 ，
的 XRD 谱图见图 1。图 1a 中，Ca-MMT 的主要特
1030 cm –1 处为 Si—O—Si 的伸缩振动吸收峰 [12] ，
征峰分别为 2θ=17.70°、19.80°、29.50°、35.30°、 –1
802 cm 处为 Si—OH 的伸缩振动吸收峰，518 和
54.00°、61.88°，对应 Ca-MMT 的（003）、（100）、 –1
464 cm 处为 Si—O—Al 和 Si—O—Fe 的伸缩振动
（ 005 ）、（ 006 ）、（ 210 ）、（ 010 ）晶面（ JCPDS 吸收峰；对于 SPC，3624 cm 处吸收峰消失，802 cm –1
–1
No.13-0135） [13] 。从 SPC 的 XRD 谱图中可以看出，
处吸收峰强度比 Ca-MMT 有所增强，可能是柱撑后
其在 2θ=19.80°、29.50°、35.30°、61.88°处显示出与
Si 含量增多，形成了 Si—OH 所致 [17] 。与 Ca-MMT
Ca-MMT 相 同的特征峰；Fe 3 O 4 @SPC 除保留了
–1
和 SPC 相比，Fe 3O 4@SPC 在 574 cm 处出现了 Fe—
Ca-MMT 的特征峰外，在 2θ=43.20°和 56.90°处出现
O 的伸缩振动吸收峰 [18] ，表明 Fe 3 O 4 @SPC 中形成了
对应 Fe 3 O 4 的（400）、（511）晶面衍射峰（JCPDS [19] –1 –1
No.85-0691） [14] ，表明 Fe 3 O 4 和 SPC 成功复合在一 铁氧化合物 ；518 cm 处的吸收峰消失但 464 cm
3+
3+
处的吸收峰增强，可能是 Al 被 Fe 部分取代形成
起。在图 1b 中，Ca-MMT（001）晶面的衍射峰为 5.80°，
晶面间距（d 001 ）为 1.51 nm。Ca-MMT 改性后 SPC 了 Si—O—Fe 所致 [20] 。

衍射峰从 2θ=5.80°移动到 2θ=2.68°。根据布拉格方
程可知 [15] ，衍射角越小，晶面间距越大，SPC 的晶
面间距增大至 3.56 nm。而 Fe 3 O 4 @SPC 的衍射峰较
SPC 相比移动到 2θ=2.76°，其晶面间距也相应减小
至 3.30 nm，表明可能部分 Fe 3 O 4 被引入 Ca-MMT
层间，大部分的 Fe 3 O 4 颗粒仍分散在 SPC 外表面，
使得 Fe 3 O 4 @SPC 晶面间距变小，但是变化不大，相
比于 Ca-MMT 依然具有较大的晶面间距。

图 2 Ca-MMT、SPC 和 Fe 3 O 4 @SPC 的 FTIR 谱图
Fig. 2 FTIR spectra of Ca-MMT, SPC and Fe 3 O 4 @SPC

2.1.3 BET 表征
图 3 为 Ca-MMT、SPC 和 Fe 3 O 4 @SPC 的吸附-
脱附曲线和孔径分布图。
由图 3 可知，上述所有样品的吸附-脱附等温线
均为Ⅳ型。从最可几孔径分布图（图 3 插图）可知，
Ca-MMT 的孔径主要分布于 3.6 nm 左右，SPC 和
Fe 3 O 4 @SPC 的孔径主要分布于 4.8 和 4.0 nm 左右，
表明所有样品均属于介孔材料。

图 1 Ca-MMT、SPC 和 Fe 3 O 4 @SPC 的广角 XRD 谱图（a）
和小角 XRD 谱图（b）
Fig. 1 Wide-angle (a) and low-angle (b) XRD patterns of
Ca-MMT, SPC and Fe 3 O 4 @SPC