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Marvelous self-assembly of hierarchically nanostructured porous zirconium phosphate solid acids with high thermal stability

X射线光电子能谱 催化作用 热稳定性 无定形固体 磷酸锆 傅里叶变换红外光谱 化学工程 材料科学 吸附 降水 无机化学 化学 磷酸盐 有机化学 工程类 物理 气象学
作者
Zhong‐Yong Yuan,Tie-Zhen Ren,Ammar Azioune,J.J. Pireaux,Bao‐Lian Su
出处
期刊:Catalysis Today [Elsevier]
卷期号:105 (3-4): 647-654 被引量:66
标识
DOI:10.1016/j.cattod.2005.06.038
摘要

A hierarchical structure of thermally stable macroporous zirconium phosphate solid acids with supermicroporous walls was prepared by a simple self-assembly process from the precursors of zirconium propoxide and orthophosphoric acid solution. The macroporous structures are uniform with the diameters ranging from 300 to 800 nm, one-dimensional channel-like. The effect of surfactant Brij 56 on the formation of macroporous structures has been studied. The frameworks of the synthesized hierarchical zirconium phosphates are amorphous with Zr–O–P bonding, exhibiting remarkably high thermal stability (at least 800 °C), on the basis of the X-ray diffraction (XRD), N2 adsorption, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis, Fourier transform infrared (FT-IR) and 31P nuclear magnetic resonance (NMR) spectra. Larger quantities of Zr–OH and P–OH groups are observed besides surface hydroxyl groups, suggesting the presence of acidity and the possibility of surface functionalization for practical applications including catalysis. The macroporous zirconium phosphates with hierarchical structures could also be the potential and efficient catalyst supports for the design of the structured catalysts and reactors.
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