MCM-41 對有機污染物處理之研究

表 2-3(林怡君，2005)為 MCM-41 對於有機物吸附之研究。由於 MCM-41 具有高孔隙度以及大比表面積的特性，因此常被用以作為吸 附材。有學者利用MCM-41 作為吸附材以進行苯與乙醇之吸附測試；

結果發現相較於苯，MCM-41 對於乙醇之吸附能力優於苯，這是由於 MCM-41 表面的 Si-OH 帶有極性，因此對於極性較大之乙醇吸附效果 較佳(Nguyen et al. 1998)。此外，有研究則是利用 Si-MCM-41、

Al-MCM-41 以及 SBA-15 來進行甲苯、水與異戊烷吸附測試，因為 Si-MCM-41 與 SBA-15 為疏水性材料，對於甲苯和異戊烷有較好之吸 附能力；另一方面，Al-MCM-41 則是屬於親水性材料，因此在對於 水之吸附上會比甲苯和異戊烷有更顯著之效果(Serrano et al. 2004)。

而 MCM-41 對有機物吸附相較於其他吸附劑的優勢，相關文獻 分別比較MCM-41、Y 沸石與活性碳對苯、四氯化碳、正己烷及水氣 進行吸附的試驗及比較，MCM-41 則是比 Y 沸石與活性碳有更佳之 吸附效能(Zhao et al. 1998)。

另外，利用化學改質過後之 MCM-41 進行污染物催化亦為現今 常見之處理技術，表2-4 為利用改質過後之 MCM-41 進行污染物催化 之研究；Blasco et al. (1995) 指出在對於 Ciclohexane、TBHP 之催化 上，Ti-MCM-41 比 TS-1 與 Ti-β 有更佳之效果。由於 Ti-MCM-41 其 孔徑大小高於TS-1 與 Ti-β，使得大分子在 Ti-MCM-41 中擴散不容易 受到限制；相反的，受限於孔徑大小緣故，大分子在TS-1 與 Ti-β 中 的移動易受到影響進而影響其催化效果，顯然 Ti-MCM-41 對於催化 大分子反應更具有開發之潛力。

而Lee et al. (2000)亦發現利用 V-MCM-41 以及 V-MCM-48 進行 benzene 與 acetic acid 之催化反應，其效能亦高於微孔材料 VS-1。探

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究其緣由，由於V-MCM-41 以及 V-MCM-48 具有大比表面積，提供 了更高含量的 V 活性位置以及高度的分散性，因此使得其催化效能 優於微孔材料VS-1。

此外孔徑的大小與孔洞排列結構特性亦會使得催化後副產物的 選擇性有所變化。Davies et al.(2001)分別利用了 Ti-MCM-41 與 Ti-β 進行crotyl alcohlo 的催化反應，結果顯示其副產物的選擇性明顯大不 相同；由於Ti-MCM-41 屬於一維中孔洞結構，而 Ti-β則是三維微孔 洞立體結構，因此造就了最終產物選擇性的不同。

由以上文獻結果可得知，中孔洞材料具優勢之處在於其擁有大比 表面積以及大孔徑等特性，無論在作為吸附材料上能夠提供良好的吸 附效能；或是作為金屬之擔體以利催化進行，皆與以往微孔洞材料所 展現出的效能有不同的結果。因此本研究後續將以 MCM-41 作為金 屬之擔體，其不但擁有原先吸附材料的特性更具有催化效能，因此在 處理有機污染物上能夠達到吸附與催化雙功能的目標。

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NA 1160 NA Freunlidch(348-4

98) Choudhary and Mantri (2000) 探討有機物發生在MCM 表面的吸脫附動力 NA 914-1065 1.4-2.4 NA Serrano et al. (2004) 水熱法及凝膠法製備中孔洞材

甲苯

NA 1160 NA Freunlidch(348-4 98)

Choudhary and Mantri (2000) 探討有機物發生在MCM 表面的吸脫附動力 p-二甲苯 NA 1160 NA Freunlidch(348-4

98)

Choudhary and Mantri (2000) 探討有機物發生在MCM 表面的吸脫附動力 四氯化碳 約1050 1060 2.25 Ⅳ(473) Zhao et al. (1998)

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W) Ⅴ(273-303) Branton and Reynolds (1999) 三氯乙烯 NA 1100 2.72 Ⅳ(303.15~323.1

NA 1160 NA Freunlidch(348-4 98)

PSD：pore size distribution MPW：mean pore width

XRD：determined by the high-resolution Rs-plot comparative analysis of the nitrogen adsorption isotherm combined with XRD results.

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