·1226· 北京科技大学学报 第36卷 显的改善，且四种载体中T02-Z0,(3:1)的颗粒分 1)和Ti02-Z02(4:1)的能谱中元素Ti:Zx约为 布最均匀，粒径最小，只有少量的颗粒团聚.通过表 1.32:1、2.03:1、3.09:1和4.11：1，与初始实验原料 1中不同载体的元素组成可知，溶胶-凝胶法制备的 设计配比几乎吻合 Ti02-Z02(1:1)、Ti02-Zr02(2:1)、Ti02-Zr02(3: 表1不同载体的能谱分析结果 Table 1 EDS analysis results of the different carriers 载体 元素 原子序数 系列特征谱 质量分数（非归一化）/% 质量分数（归一化）/% 原子分数/% 0 K系列 32.97 34.36 55.99 Ti02-Z02(1:1) Ti 22 K系列 37.43 39.01 25.04 Zr 40 L系列 25.55 26.63 18.97 0 8 K系列 19.23 22.86 61.92 Ti02-Z02(2:1) Ti 22 K系列 42.44 40.51 25.53 Zr 40 L系列 38.33 36.63 12.55 0 P K系列 31.60 39.45 74.71 Ti02-Z02(3:1) T 22 K系列 30.02 37.47 19.11 Zr 40 L系列 18.50 23.08 6.18 0 F K系列 46.98 47.11 67.54 Ti02-Z02(4:1) 下 22 K系列 39.66 40.03 26.11 Zr 40 L系列 12.76 12.86 6.35 2.1.2载体的比表面积和孔结构分析 表2不同载体的比表面积和孔容 不同载体的比表面积、孔容和平均孔径分析结 Table 2 Specific surface area and pore volume of different carriers 果列于表2.由表2可知，单一的Ti02和Z02载体 比表面积/ 孔容/ 平均孔径/ 载体 比表面积和孔容都较小，不利于活性组分在载体上 (m2g)(102cm3g1) nm TiOz 的均匀分散.Z02的引入使Ti02的比表面积有显 名 10.17 6.1 著增加，且随着T:Zr比例的增加载体比表面积呈 Zr02 52 11.41 6.1 现出先增大后减小的趋势，平均孔径则为相反的趋 Ti02-Z02(1:1) 105 23.89 5.9 势.结合之前扫描电镜照片分析认为当T:Zx为1：1 Ti02-Z02(2:1) 147 27.60 5.1 时，颗粒团聚仍很明显，覆盖了表面的部分孔道，导 T02-Z02(3:1) 151 28.11 5.0 致与其他添加比例载体相比其比表面积和孔容较 T02-Z02(41) 107 26.53 5.9 低，之后直至Ti:Zr为3：1时比表面积和孔容都有明 2.1.3载体的X射线衍射分析 显增大，且T02-Z02(3:1)载体比表面积和孔容达 图4为载体Ti02、Z02及不同焙烧温度下 到最大值；Ti02-Z0,(4:1)载体比表面积和孔容下 Ti02-Z02(3:1)的X射线衍射谱图.由图可以看 降可能是因为Z+的掺入量过少，未能进入到T+ 出，Ti02载体于450℃焙烧均为衍射峰尖锐的锐钛 内部，从而未能显著改善T02的微观结构.图3为 矿型(20=25.3°、37.8°、48.1°、53.9°、55.0°、62.7°、 四种不同摩尔比Ti02-Z02载体的等温吸附脱附曲 68.7°、70.3°等，JCPDS21-1272),晶化程度高，晶 线及其孔径分布图.其中V为孔体积，w为空宽度、 粒较细，且未出现金红石型特征峰，而550℃焙烧温 从图中可以看出几种载体的等温吸附脱附曲线形状 度下出现金红石型结构(20=27.4°、36.1°、41.2°、 相似，均属于第V类等温吸附脱附曲线，样品相对压 44.1°等，JCPDS65-0190),衍射峰较为尖锐，表明纯 力位于0.6~0.9，且孔径分布均位于3~20nm,此 Ti02载体的热稳定性较差.单独的Z02载体在600 结果表明样品的孔径分布位于介孔区域)，因此所 ℃焙烧下为四方相(20=30.3°、34.8°、35.3°、50.4° 制备的Ti02-Z02载体均为介孔结构(2~50nm), 等，JCPDS50-1089)和单斜相(20=24.5°、28.2°、 故其具备较大比表面积和较多活性位，可提高催化 31.5°、39.4°等，JCPDS65-1025)的混晶结构，在此 剂的反应活性，且较微孔材料其抗H20和S02能力 温度下晶化程度较好.Ti02-Z02(3:1)载体在450~ 较强.经分析选取Ti02-Z02(3:1)为本实验催化 650℃焙烧温度下，所有衍射峰的峰位均为锐钛矿 剂载体. 型T02,且Zx的加人未导致第二相的产生，而衍射北 京 科 技 大 学 学 报 第 卷 显 的 改善 且 四 种 载体 中 的颗粒分 和 的 能 谱 中 元 素 约 为 布最均匀 粒径最小 ， 只 有 少量 的 颗粒 团 聚 通过表 、 、 和 ， 与 初 始 实 验原料 中 不 同 载体 的元素组成可知 ， 溶胶 凝胶法制备 的 设计配 比几乎 吻合 、 、 表 不 同 载体的 能谱分析结果 载体 元 素 原子 序 数 系 列 特征谱 质量分数 非 归 一 化 质量 分数 （ 归 一 化 原 子分数 系 列 ： 系列 系 列 系 列 ： 系 列 系列 系 列 系列 系 列 系 列 ： 系 列 系 列 载体的 比 表面积和孔结构 分析 表 不 同 载体 的 比表 面积 和孔 容 不 同 载 体 的 比 表 面积 、 孔 容 和 平均 孔径分析结 果列 于表 由 表 可知 ， 单一 的 ” 和 载体 载体 比，， 平均孔径 比表面积和孔容都较 小 ， 不 利 于 活 性组 分在 载体上 ； 丨 ） （ 丨 的 均 匀 分散 的 引 入使 的 比 表 面 积有 显 著增加 ， 且 随着 比 例 的 增 加 载 体 比 表面积呈 ° 现 出 先增大后减小 的 趋 势 平 均孔 径则 为 相 反 腿 势 结合之前扫描 电 镜照 片 分析认为 当 为 ° ° ‘ ° 时 颗粒团 聚仍很 明 显 ， 覆 盖 了 表 面 的 部分孔道 ， 导 “ 致与其他添 加 比 例 载 体相 比 其 比 表 面 积 和 孔 容 较 低 ， 之后直至 为 时 比 表 面积和孔容都有 明 载体 的 射线衍射分析 显增大 且 载体 比 表面积和孔容达 图 为 载 体 、 及 不 同 焙 烧 温 度 下 到最大值 载 体 比 表面积和孔 容下 的 射 线 衍射谱 图 由 图 可 以 看 降可能是 因 为 的 掺入量过少 ， 未 能进 人 到 出 载体于 焙烧均 为衍射峰尖锐 的锐钛 内 部 ， 从而未 能显著改善 的 微 观结构 图 为 矿型 。 、 。 、 。 、 。 、 。 、 。 、 四 种不 同 摩尔 比 载体 的 等温吸 附脱附 曲 ° 、 。 等 ， ， 晶 化 程度 高 ， 晶 线及其孔径分布 图 其 中 为孔 体积 ； 为空 宽度 粒较细 且未 出 现金红石 型特征峰 ， 而 培烧温 从图 中 可 以 看 出 几种 载体的 等温吸 脱 曲 线形状 ° ° 、 相似 ， 均属 于第 类等温吸附脱附 曲 线 样 品 相对压 ° 等 ， 衍射峰较为尖锐 表明 纯 力 位于 且孔 径 分布 均 位 于 ， 此 载体的热稳定性较差 单独 的 载体在 结果表明 样品 的 孔 径分布 位 于介孔 区域 ⑴ ， 因 此所 焙烧下为 四 方相 ° 、 ° 、 ° 、 。 制备 的 载体均 为 介孔 结构 （ 等 和 单斜 相 （ 。 、 。 、 故其具备较大 比 表面积和 较 多 活 性位 ， 可 提高催化 。 、 ° 等 ， 的 混 晶 结构 ， 在 此 剂 的 反应活性 且较微孔材料其抗 和 能力 温度下晶化程度较好 载体在 较强 经分析选 取 为 本 实 验催化 焙烧温度 下 ， 所有 衍 射 峰 的 峰位均 为 锐 钛 矿 剂载体 型 且 的 加 入未 导致第 二相 的 产生 ， 而衍射