中文摘要：

杭锦2#土是在内蒙古杭锦旗境内发现的一种新的混合型粘土矿，储量巨大，化学组成均匀，易开采，是世界上极少的优质矿藏之一。杭锦2#土中凹凸棒石的含量为28.1%，但其具有的物理化学性能相当或好于高品位凹凸棒石粘土的特性。前期工作已证明，杭锦2#土有着广阔的开发应用前景，但对杭锦2#土及其改性材料的结构、物理化学性质以及其应用中基础问题等方面研究进行的很少，这制约着杭锦2#土的进一步开发应用。本项目将深入系统地研究改性杭锦2#土的矿物含量、形貌特征、微观结构、化学组成、物理化学性能及其相互之间的关系，优化活化改性杭锦2#土的工艺条件；在此基础上，研究改性杭锦2#土对苯的吸附作用和以分子氧为氧化剂由苯氧化直接合成苯酚反应中改性杭锦2#土的催化性能及其作为催化剂载体时的催化剂的催化性能，总结其科学规律。

结论摘要：

研究工作按计划进行完成。本工作以杭锦2#土为原材料，以碱熔、酸化和有机物改性等不同方法对原土进行活化改性，考察其改性工艺条件影响；以XRD、BET、XRF、SEM、TEM、IR、XPS、UV-Vis漫反射等技术研究得到材料的形貌特征、微观结构、化学组成、物理化学性能及其相互之间的关系等。结果表明，杭锦2#土是一种硅铝酸盐混合型的粘土，组成较为稳定，主要含有伊利石、绿泥石、坡缕石以及方解石等矿物，其中伊利石、绿泥石为层片状结构，坡缕石为纤维状，与非晶态物质无规则混杂。其独特的形态使得杭锦2#土具有比较大的比表面积（88.5m2/g），具有一定的吸附性，离子交换性。焙烧处理不能改善杭锦2#土的表面性能和组成结构，可以除去吸附水和碳酸盐。酸处理后，杭锦2#土的化学组成有所变化，但其结构基本保持不变，其表面性质得到改善，比表面积和表面酸性都有所增加，可用作吸附剂、催化剂或者催化剂载体。酸改性杭锦2#土的比表面积、吸蓝量分别为201.8m2/g和19.5mg/100g（原土的吸蓝量为1.46mg/100g）。1mol/L硫酸处理杭锦2#土对苯甲醇H2O2氧化制苯甲醛反应具有良好的催化性能， 90℃反应2h，可得到57%的苯甲醇转化率和97%的苯甲醛选择性。以改性杭锦2#为原材料，制备表征了纳米SiO2，A型、P型、SBA-15、Al-MCM-41分子筛和介孔杭锦2#土；在此基础上，制备Au/c-SiO2、M/改性杭锦2#土（MV, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn），Fe/杭锦2#土和VOx /介孔杭锦2#土催化剂，研究其催化性能。80℃时 3-Au/c-SiO2-8催化剂上，可实现CO的完全转化，此催化剂在室温下保存不容易失活，在连续反应30h之后仍然可以保持对CO的完全转化。V/改性杭锦2#土为催化剂，60℃，反应2h后可得到苯转化率和苯酚选择性分别为18.8%和90.0%。400℃焙烧杭锦2#土为载体，补充Fe其含量为10%催化剂，60℃，反应6h可得到19.0%的苯转化率和95.4%的苯酚选择性。在室温，紫外光照射下，VOx /介孔杭锦2#土催化剂对H2O2催化氧化苯制苯酚具有良好的催化性能，反应6h后，苯转化率和苯酚选择性分别为58.2%和98.9%。采用密度泛函数理论（DFT）探讨了苯分子在Zn-MCM-41催化剂表面上的吸附情况。