實驗步驟

3.3.1 介孔材料製備 3.3.1.1 MCM-41PHC

首先將8.5 g CTAB 加入 30 g 水，攪拌 30 分鐘後，配置成溶液 A。接著將 10.66 g Na2Si3O7加入30 g水，攪拌 30 分鐘後，配置成溶 液B。將溶液A倒入溶液B中，攪拌 10 分鐘後利用 10 wt% H2SO4溶液 調整pH = 9~10，之後再攪拌 30 分鐘，並確認pH = 9~10。接著放入 100℃烘箱反應 1 天。冷卻至室溫，過濾水洗至PH值為 7.0 取濾餅在 110℃乾燥 3 小時。

3.3.1.2 MCM-41PHC2

首先將8.5 g 的CTAB 加入 30 g 水，攪拌 30 分鐘後，配置成溶 液A。接著將 10.16 g Na2SiO3加入 30 g 水，攪拌 30 分鐘後，配置成 溶液B。將溶液A倒入溶液B中，攪拌 10 分鐘後利用 10 wt% H2SO4溶 液調整pH = 9~10，之後再攪拌 30 分鐘，並確認pH = 9~10。接著放入 100℃烘箱反應 1 天。冷卻至室溫，過濾水洗至PH值為 7.0 取濾餅在 110℃乾燥 3 小時。

3.3.2 微/介孔複合孔洞材料製備

3.3.2.1 兩段式晶種合成法(Preparation of 1.5 % Al-MSUMFI)

首先將0.03 g NaAlO2加入 5.0 g 水中，攪拌均勻，配置成溶液A。

接著將1.40 g Fumed Silica及 3.8 g的 25% TPAOH加入 2.15 g 水中，

攪拌均勻，配置成溶液B。然後將溶液A倒入溶液B中，攪拌 60 分鐘 後，在50°C回流 18 小時。

將 2.20 g CTAB 加入 6.0 g 水中，攪拌均勻，配置成溶液 C。接 著將 AB 混合液倒入溶液 C 中，攪拌 60 分鐘後，利用硫酸將 pH 調 到 9~10，放入 150℃烘箱反應 2 天。冷卻後，進行抽濾，在 80℃烘 箱中乾燥。

3.3.2.2 沸石鹼後處理法 3.3.2.2.1 再結晶法

取1.9 g Zeolite 放入 10 ml 4.0M NaOH 溶液中，在室溫攪拌 30 分鐘。然後配製2.2 g CTAB 及 19.8 g 水溶液，接著將兩者混合，在 室溫攪拌30 鐘。以~10%wt 硫酸溶液將 pH 調到 9，將混合液密封後 在100℃反應 24 小時。

3.3.2.2.2 鹼溶解法

取 2 g Zeolite 放入 50 ml 0.2M NaOH 溶液中，在 80℃下攪拌 x

分鐘。然後取出過濾，即可得到具有微/介孔複合孔結構的沸石(此產 物稱為dx(Zeolite)n，其中 x 表鹼處理的時間；n 表該沸石的矽鋁比。

以矽鋁比150 的 ZSM-5 為例，鹼洗 30 分鐘後的產物稱為 d30MFI150)。

3.3.2.2.3 鹼溶解後濾液合成法

取 2 g Zeolite 放入 50 ml 0.2M NaOH 溶液中，在 80℃下攪拌 x 分鐘。然後取出過濾，即可得到 dxZeoliten 及含有次級結構碎片的濾 液。

將 1.47 g CTAB 加入濾液中，攪拌 30 分鐘後，調整 pH 值至 9.0~10.0 之間。再將此溶液在 100℃下反應 24 小時，即可得到微/介 孔複合孔洞材料。

3.3.2.2.4 鹼溶解後部分合成法

取 2 g Zeolite 放入 50 ml 0.2M NaOH 溶液中，在 80℃下攪拌 30 分鐘。然後取出過濾，即可得到 dxZeoliten 固體及含有次級結構碎片 的濾液。

將 1.47 g CTAB 及部分 dx(Zeolite)n 加入濾液中，攪拌 30 分鐘 後，以~10%wt 硫酸溶液調整 pH 值至 9.0~10.0 之間。再將此溶液在 100℃下反應 24 小時，即可得到微/介孔複合孔洞材料(此產物稱為 ZIM-y，y 表 dx(Zeolite)n 的含量，如 y = 50%時稱為 ZIM-50)。

3.3.3 離子拓印術

首先秤取1.32 g中孔材料、1 g Cu(NO3)2·3H2O及2.88 g AAPTS加 入100ml甲醇中。在65℃回流24小時後，以1N HNO3洗去銅離子，直 到藍色固體消失為止接著用2.03M NaOH洗至pH值7.6。然後分別將 0.5 g底材用40 ml DMSO (或acetone)、10 ml水及1 ml pyriddine中，攪 拌一天後用離心機分離混合物，接著用DMSO及水溶液的混合液清洗 固體，在110℃乾燥兩小時。

3.3.4 在基材上負載金屬 3.3.4.1 含浸法

(以含浸 0.4% Pt為例)首先秤取 0.5 g的基材放到研缽中，再秤取 0.2 g 1wt% H2PtCl4溶液，並且分多次慢慢滴入，完成後，放置陰涼處 到隔天。然後將粉末放到坩鍋，並放入烘箱 110℃乾燥，放入空氣流 中鍛燒至350℃，維持 3 小時，最後在拿出來放涼即可。

3.3.4.2 離子交換法

(以含浸 0.4% Pt為例)首先秤取 0.0034 g Pt(NH3)4Cl2溶於 10 ml水 中，然後加入0.5 g的基材。之後用真空濃縮機旋轉，並加熱至 80℃

維持40 分鐘，降至室溫，取出過濾，並用純水洗至pH值 7 左右，即

可放入烘箱 110℃乾燥，放入空氣流中鍛燒至 350℃維持 3 小時，最 後在拿出來放涼即可。

3.3.5 催化反應 3.3.5.1 異構化反應 3.3.5.1.1 反應條件

在微反應器中裝填含白金的觸媒做異構化反應。吾人是採用正己 烷當做液相進料，氣相進料是使用氫氣，氫氣與碳氫化合物的比值為 1.5(mol/mol)，壓力設定 400 psi。

3.3.5.1.2 反應步驟

在微反應器中裝填含白金的觸媒做異構化反應。然後加入有機鹼 分子使之毒化，並比較其差異；接著將探討孔洞位置與沸石孔道之間 的關係。最後比較不同微/介孔複合孔洞材料之間的差異。

3.3.5.1.3 產物分析

因為產物包括氣液兩相，所以吾人將取反應後的氣體及液體做 GC 分析，分析液體產物中正己烷及其異構物之間量的相對含量，並 分析氣體產物裂解產物與己烷異構物含量，進行質量平衡計算求取總 產物組成，得到裂解產物己烷異構物產率與總轉化率。吾人將數據處

沸石的差異。

3.3.5.2 轉烷化反應 3.3.5.2.1 反應條件

吾人是採用重量比 1：1 的甲苯與三甲基苯當做液體氣體進料，

氣相進料為氫氣，氫氣與碳氫化合物的比值為3.0 mol/mol，壓力設定 360 psi。

3.3.5.2.2 反應步驟

微反應器分別裝填含白金的觸媒(如 Mordenite 和 ZSM-5)。含/不 含白金的微孔/中孔複合孔洞沸石，例如 ZIM、經 Ion imprint 處理後 中孔材料的及微/介孔複合孔洞材料等做為觸媒進行轉烷化反應，反 應產物以BP-1 管柱進行分析，再比較不同觸媒催化結果。

3.3.6 C6

分子吸附實驗

首先將25 mg 分子篩裝入 5 cm 的 1/8” ss 管柱中，並在管柱頭尾 填充玻璃綿，如圖3.03 所示。然後將管柱一端連接於 GC 的注射器，

另一端連接1/16” ss 的空管柱至 GC 的偵測器，如圖 2.02 所示。管柱 裝置完畢，以氮氣為載體氣體(5-10 cc/min)於 573K 煆燒至少 30 分 鐘，除去吸附於分子篩的物質(特別是水)，之後將 GC 爐腔溫度降至 室溫進行吸附實驗。

等GC爐腔溫度降至室溫後，將 0.1 μm C6分子(n-Hexane、3- Methylpentane或 2,2-Dimthylbutane) 注入GC中，接著觀察GC是否有 明顯的訊號產生。如果有訊號產生，代表分子不被分子篩吸附；反之 則代表分子可被分子篩吸附。若分子被分子篩吸附，以氮氣為載體氣 體(2-3cc/min)，升溫至 300 (5 /min)℃ ℃ 進行脫附實驗。

5 cm (25 mg) 1/16”tube

¼” tube ⅛” tube

Sand glasswool Sandglasswool zeolite

圖 3.03 GC 吸附實驗的沸石裝填示意圖

injector

FID detector

oven

zeolite column

1/16”tube

圖3.04 GC 吸附實驗的裝置圖