本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種mcm-41有序介孔材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

有序介孔材料是上世紀(jì)20世紀(jì)90年代迅速興起的新型納米結(jié)構(gòu)材料，它一誕生就得到國際物理學(xué)、化學(xué)與材料學(xué)界的高度重視，并迅速發(fā)展成為跨學(xué)科的研究熱點之一。介孔材料的合成早在1971年就已經(jīng)開始，但一直到1992年mobil公司報道合成出m41s系列的介孔材料才引起人們的注意。mcm-41介孔材料是m41s系列的一種，孔道呈六方有序排列、大小均勻、孔徑可在2～10nm范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)、比表面積大，具有優(yōu)良的離子交換、催化和吸附性能，在精細(xì)化學(xué)工業(yè)石油化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和環(huán)境保護等許多領(lǐng)域中具有廣泛的用途和巨大的應(yīng)用潛力。

目前，mcm-41介孔材料的傳統(tǒng)制備工藝采用低溫水熱，制備原料普遍為正硅酸乙酯、水玻璃等化工原料，存在制備工藝耗時、耗能，制備原料價格較高且來源有限，同時某些硅源具有較高的毒性導(dǎo)致了對環(huán)境的危害，這嚴(yán)重制約了mcm-41介孔材料的大規(guī)模使用和應(yīng)用領(lǐng)域的進一步拓寬。因此，開發(fā)工藝條件寬松、合成快捷的制備工藝，同時尋找價格低廉、來源廣泛且環(huán)保的制備原料是加快mcm-41介孔材料大規(guī)模應(yīng)用的兩大關(guān)鍵點。

鐵尾礦是鐵礦廠選礦后的廢棄物，是工業(yè)固體廢棄物的重要組成部分。根據(jù)不完全統(tǒng)計，我國現(xiàn)堆存的鐵尾礦總量近4.5×109t，約占全國尾礦總量的30％。鐵尾礦的堆放不但占用大量土地，而且給人類的生產(chǎn)、生活帶來了嚴(yán)重的污染和危害，同時，隨著礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)和利用，礦石資源日益貧乏，鐵尾礦作為二次資源的再利用已受到世界各國的廣泛重視。鐵尾礦作為一種硅酸鹽類無機材料，蘊藏著許多有用成分，特別是含有大量硅元素，可以通過提純處理作為合成介孔硅材料的硅源。截止到目前，有關(guān)于利用鐵尾礦為原料采用傳統(tǒng)低溫水熱工藝制備mcm-41有序介孔材料的論文研究報道，如東北大學(xué)研究者利用鐵尾礦制備的mcm-41介孔材料的比表面積約為527m2/g(honghaoyu,xiangxinxue,daweihuang.synthesisofmesoporoussilicamaterials(mcm-41)fromironoretailings.materialsresearchbulletin.44(2009),2112–2115.)；中國地質(zhì)大學(xué)研究者以鐵尾礦為原料制備了mcm-41介孔材料，制備過程中其硅源提取率約為65％，制備的mcm-41的比表面積僅為882m2/g(guangyang,yanxideng,haoding,zhixianglin,yuankaishao,yanwang.afacileapproachtosynthesizemcm-41mesoporousmaterialsfromironoretailing:influenceofthesynthesisconditionsonthestructuralproperties.appliedclayscience.111(2015),61–66.)；以鐵尾礦為原料獲得硅源制備介孔材料的研究中，主要存在兩個問題，一是硅源提取率較低，二是是介孔材料制備工藝繁瑣，耗時、耗能且介孔材料比表面積較低，嚴(yán)重制約鐵尾礦制備的介孔材料的發(fā)展應(yīng)用。因此，有必要提高鐵尾礦中硅源提取率，提供一種工藝條件寬松，合成快捷的方法制備出高比表面積的mcm-41有序介孔材料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種mcm-41有序介孔材料及其制備方法，其目的是為了以鐵尾礦為原料，制備出高比表面積的mcm-41有序介孔材料，同時提高硅源提取率，并且簡化制備工藝，縮短制備周期。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種mcm-41有序介孔材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)以鐵尾礦為原料，用無機強酸溶液浸出，加熱攪拌后進行固液分離、洗滌和干燥，得到酸不溶渣；

(2)將步驟(1)所得酸不溶渣與堿金屬氫氧化物按質(zhì)量比為1:1.4～2.4的比例混合，加入去離子水后進行水熱反應(yīng)，再經(jīng)固液分離得到硅源；其中，硅源提取率大于95％；

(3)將步驟(2)所得硅源與表面活性劑、去離子水、乙醇按摩爾比為si:表面活性劑:h2o:乙醇＝1:0.1～0.2:500～600:7～120的比例混合，調(diào)節(jié)混合溶液的ph值至8～12，在室溫下進行攪拌發(fā)生凝膠反應(yīng)，再經(jīng)洗滌、烘干和研磨，得到前驅(qū)體；

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體在540～850℃下煅燒5～9h，得到mcm-41有序介孔材料。

優(yōu)選地，步驟(1)中鐵尾礦與無機強酸溶液的固液比為1:1.5～6(g/ml)。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述無機強酸溶液濃度為2～8mol/l。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述加熱攪拌具體為在100～150℃的溫度下磁力攪拌3～6h。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述酸不溶渣與堿金屬氫氧化物為固體物質(zhì)，所述固體物質(zhì)與去離子水的固液比為1:1.5～3(g/ml)。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述水熱反應(yīng)溫度為160～220℃；時間為6～12h。

優(yōu)選地，步驟(3)中所述表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨，濃度為0.0075～0.015mol/l。

優(yōu)選地，步驟(3)中所述攪拌反應(yīng)溫度為25～40℃；反應(yīng)時間為1～7h。

優(yōu)選地，步驟(4)中煅燒氣氛為空氣氣氛；煅燒過程的升溫速率為1～3℃/min；煅燒方式為一步煅燒或分步煅燒。

本發(fā)明還提供一種mcm-41由上述任意一項方法制備而成的有序介孔材料，所述介孔材料的比表面積為969～1677m2/g。

目前，以鐵尾礦為原料獲得硅源制備介孔材料的研究中，存在兩個問題，一是硅源提取率較低，二是介孔材料制備工藝繁瑣，耗時、耗能且介孔材料比表面積較低，嚴(yán)重制約鐵尾礦制備的介孔材料的發(fā)展應(yīng)用。本發(fā)明通過使用高溫酸液處理、水熱堿溶和室溫非水熱工藝，可以大大硅源提取率，同時介孔材料制備工藝條件寬松，合成快捷，制得的mcm-41有序介孔材料具有更高比表面積。

本發(fā)明創(chuàng)新性地以鐵尾礦為原料，通過高溫酸浸-水熱堿浸工業(yè)，解決利用鐵尾礦制備mcm-41介孔材料存在的硅源提取率低的問題，獲得更多純凈硅源，然后以陽離子表面活性劑為模板劑，采用室溫非水熱凝膠反應(yīng)法制備孔道結(jié)構(gòu)規(guī)則有序、孔徑大小可調(diào)、比表面積較高的mcm-41有序介孔材料，工藝簡便快捷。本發(fā)明提出的方法為鐵尾礦的大規(guī)模綜合利用提供了重要思路。

本發(fā)明的上述方案有如下的有益效果：

(1)本發(fā)明以鐵尾礦為原料，通過高溫酸浸-水熱堿浸工藝，解決利用鐵尾礦制備mcm-41介孔材料存在的硅源提取率低的問題，獲得更多純凈硅源，從而制備更多的介孔材料，有效提高利用鐵尾礦制備介孔材料的產(chǎn)率。然后以陽離子表面活性劑為模板劑，采用室溫非水熱凝膠反應(yīng)法得到孔道結(jié)構(gòu)規(guī)則有序、孔徑大小可調(diào)、比表面積較高的mcm-41有序介孔材料。

(2)本發(fā)明的硅源提取技術(shù)化學(xué)藥劑使用量少，硅源提取率高，提高了鐵尾礦綜合利用率；制備過程對環(huán)境污染小，制備工藝簡單，省時節(jié)能，原料易得，成本低廉。

(3)本發(fā)明所制備的mcm-41有序介孔材料的孔道相互平行，橫截面呈六方排列，具有規(guī)整的二維六方結(jié)構(gòu)，其比表面積可達1677m2/g，孔容積可達到1.112cm3/g以上，孔徑分布集中，孔性能良好。mcm-41有序介孔材料更大的比表面積可有效提高吸附、催化等應(yīng)用的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的鐵尾礦x-射線衍射(xrd)圖；

圖2為本發(fā)明的實施例1mcm-41介孔材料的小角xrd圖；

圖3為本發(fā)明的實施例1mcm-41介孔材料的寬角xrd圖；

圖4為本發(fā)明的實施例1mcm-41介孔材料的氮氣吸附脫附曲線圖；孔徑分布圖；

圖5為本發(fā)明的實施例1mcm-41介孔材料的孔徑分布圖；

圖6為實施例1mcm-41介孔材料的掃描電鏡(sem)圖；

圖7為實施例1mcm-41介孔材料透射電鏡(tem)圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合具體實施例進行詳細(xì)描述。

實施例1

(1)以鐵尾礦為原料，鐵尾礦化學(xué)成分組成分析如表1所示，物相組成如附圖1所示，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣，酸不溶渣化學(xué)成分組成分析如表1所示。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體，前驅(qū)體的小角xrd和寬角xrd如圖2、圖3所示。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫9h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1419m2/g，孔容積為0.954m3/g，平均孔徑為1.96nm，mcm-41有序介孔材料的小角xrd和寬角xrd如圖2、圖3所示，mcm-41介孔材料的氮氣吸附脫附曲線圖及孔徑分布圖如圖4、圖5所示，mcm-41介孔材料的掃描電鏡(sem)如圖6所示，mcm-41介孔材料透射電鏡(tem)如圖7所示。

表1鐵尾礦、酸不溶渣和堿不溶渣的x-射線熒光光譜分析(xrf)結(jié)果

實施例2

(1)以鐵尾礦為原料，4mol/l的硫酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:3(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在100℃的溫度下磁力攪拌6h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫9h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1308m2/g，孔容積為1.013m3/g，平均孔徑為2.157nm。

實施例3

(1)以鐵尾礦為原料，2mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:6(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在120℃的溫度下磁力攪拌5h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫9h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1328m2/g，孔容積為1.003m3/g，平均孔徑為2.127nm。

實施例4

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:1.4(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫9h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1256m2/g，孔容積為0.992m3/g，平均孔徑為2.178nm。

實施例5

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.4(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫9h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1192m2/g，孔容積為0.972m3/g，平均孔徑為2.138nm。

實施例6

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:1.5(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫9h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1162m2/g，孔容積為0.962m3/g，平均孔徑為2.118nm。

實施例7

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:3(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫25℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫9h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1152m2/g，孔容積為0.964m3/g，平均孔徑為2.121nm。

實施例8

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在160℃的溫度下水熱12h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫40℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫9h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1226m2/g，孔容積為0.989m3/g，平均孔徑為2.153nm。

實施例9

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，分階段煅燒，一段在250℃保溫2h，二段在540℃的溫度下煅燒保溫5h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1677m2/g，孔容積為1.112m3/g，平均孔徑為2.74nm。

實施例10

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫6h(升溫速率為3℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1269m2/g，孔容積為0.997m3/g，平均孔徑為2.173nm。

實施例11

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，850℃的溫度下煅燒保溫4h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為969m2/g，孔容積為0.897m3/g，平均孔徑為1.731nm。

實施例12

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在220℃的溫度下水熱6h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為8，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫9h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1359m2/g，孔容積為1.029m3/g，平均孔徑為2.164nm。

實施例13

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為12，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫6h(升溫速率為1℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1216m2/g，孔容積為0.922m3/g，平均孔徑為2.179nm。

實施例14

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.1:525:60]，取0.37g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.0075mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫6h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1116m2/g，孔容積為0.862m3/g，平均孔徑為2.042nm。

實施例15

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.2:525:60]，取0.75g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.015mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌3h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫6h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1466m2/g，孔容積為0.992m3/g，平均孔徑為2.008nm。

實施例16

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌1h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫6h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1324m2/g，孔容積為1.012m3/g，平均孔徑為2.185nm。

實施例17

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:525:60]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在96ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入34ml乙醇，此時ctab的濃度為0.01mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌7h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫6h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1391m2/g，孔容積為0.902m3/g，平均孔徑為1.899nm。

實施例18

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:500:7]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在91.5ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入4.15ml乙醇，此時ctab的濃度為0.0143mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌7h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫6h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1351m2/g，孔容積為0.912m3/g，平均孔徑為2.229nm。

實施例19

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:600:7]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在109.73ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入4.15ml乙醇，此時ctab的濃度為0.0125mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌7h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫6h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1311m2/g，孔容積為0.902m3/g，平均孔徑為2.219nm。

實施例20

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:600:120]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在109.73ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入71.15ml乙醇，此時ctab的濃度為0.0076mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌7h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫6h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1111m2/g，孔容積為0.852m3/g，平均孔徑為2.009nm。

實施例21

(1)以鐵尾礦為原料，8mol/l的鹽酸溶液為浸出劑，按照固液比為1:1.5(g/ml)的比例取鐵尾礦和鹽酸水溶液混合，在150℃的溫度下磁力攪拌3h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，對抽濾所得固體產(chǎn)物用去離子水洗滌至中性(與去離子水ph相同)，60℃的溫度下烘干，得到酸不溶渣。

(2)以步驟(1)所得酸不溶渣為原料，按照酸不溶渣與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:2.2(g/g)，固體物質(zhì)(酸不溶渣與氫氧化鈉)與去離子水的固液比為1:2(g/ml)，取酸不溶渣、氫氧化鈉和去離子水混合，在200℃的溫度下水熱8h后得到混濁液，將其冷卻至室溫后進行抽濾，濾液作為硅源備用。

(3)按照凝膠反應(yīng)體系[si:ctab:h2o:乙醇]＝[1:0.135:500:120]，取0.5g的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，溶解在91.5ml的去離子水中，超聲攪拌直至溶液透明，滴入71.15ml乙醇，此時ctab的濃度為0.0085mol/l，攪拌5min，加入步驟(2)中得到的堿溶濾液硅源，獲得混合溶液。通過利用0.5～6mol/l鹽酸水溶液調(diào)控混合溶液ph值為9，在室溫30℃的溫度下磁力攪拌7h，得到含有白色凝膠產(chǎn)物的混合懸浮液，將產(chǎn)物用去離子水洗滌至上清液不含ctab，60℃的溫度下烘干、研磨，得到前驅(qū)體。

(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體放入馬弗爐中，540℃的溫度下煅燒保溫6h(升溫速率為2℃/min)，去除表面活性劑，得到mcm-41有序介孔材料，比表面積為1009m2/g，孔容積為0.816m3/g，平均孔徑為2.012nm。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供了一種MCM?41有序介孔材料及其制備方法，制備方法包括以鐵尾礦為原料，用無機強酸溶液浸出，加熱攪拌后進行固液分離、洗滌和干燥，得到酸不溶渣；將酸不溶渣與堿金屬氫氧化物按質(zhì)量比為1:1.4～2.4的比例混合，加去離子水后進行水熱反應(yīng)，再固液分離得到硅源；將硅源與表面活性劑、去離子水、乙醇混合，調(diào)節(jié)混合溶液的pH值，在室溫下進行攪拌發(fā)生凝膠反應(yīng)，再經(jīng)洗滌、烘干和研磨，得到前驅(qū)體；將前驅(qū)體在540～850℃下煅燒5～9h，得到MCM?41有序介孔材料。上述方法操作簡單，硅源提取率高，提高了鐵尾礦綜合利用率；所得介孔材料孔道結(jié)構(gòu)規(guī)則有序、孔徑大小可調(diào)、比表面積高。

技術(shù)研發(fā)人員：楊華明;路暢;傅梁杰;張毅;歐陽靜;劉賽男;陳洪運;唐愛東

受保護的技術(shù)使用者：中南大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2019.07.01

技術(shù)公布日：2019.09.24