H2SO4和Al2（SO4）3改性中孔分子筛Al-MCM-41及其催化性能

用SO24-物质的量相同的H2SO4和Al2(SO4)3分别对Al-MCM-41进行改性,得到样品SO42-/Al-MCM-41和Al/SO24-/Al-MCM-41。采用X射线多晶衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、N2吸附-脱附和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等测试技术对样品进行表征。分别用H2SO4、MCM-41、Al-MCM-41、SO42-/Al-MCM-41和Al/SO24-/Al-MCM-41催化合成丙酸香叶酯,比较了它们的催化性能。结果表明,H2SO4和Al2(SO4)3改性对Al-MCM-41中孔分子筛结构影响不明显,都可提高其酸性,改性后中孔分子筛的骨架仍保持着六方介孔结构,孔径、孔容和比表面积有所降低,但用Al2(SO4)3改性的分子筛酸性和催化性能更强;SO42-/Al-MCM-41的酸催化活性主要源于SO42-与分子筛表面硅羟基作用形成的双齿螯合配位结构,而Al/SO42-/Al-MCM-41的酸催化活性一方面来自SO24-与分子筛表面硅羟基作用形成的双齿螯合配位结构,另一方面,也来自与分子筛骨架接枝的铝,使其产生了更多的Brnsted酸中心。     

H2SO4/MCM-41对噻吩异戊烯烷基化硫转移反应催化性能的研究

合成了全硅MCM-41中孔分子筛，采用离子交换法进行硫酸改性，制得固体酸催化剂H₂SO₄/MCM-41。低温N₂吸附脱附曲线和NH₃-TPD曲线结果显示，一定的改性对MCM-41孔结构的影响不明显，但可提高MCM-41的酸性。活性实验表明，在3.0 MPa、200 ℃条件下，H₂SO₄/MCM-41催化剂对噻吩异戊烯烷基化硫转移反应具有良好的催化活性，噻吩转化率达99％以上，且反应寿命长达500 h以上。     

改性β分子筛催化苯与苯酐合成蒽醌的研究

对不同改性β分子筛催化剂催化合成蒽醌进行了研究。结果表明,Hβ改性催化剂对催化合成蒽醌效果较好,苯酐转化率达33.6%;固体超强酸对β分子筛的改性SO42-/ZrO2优于SO42-/Fe2O3;稀土元素铈的氧化物改性使蒽醌的选择性有较大提高,可达98.2%。     

介孔分子筛的制备及催化合成2-三氟甲氧基-5-硝基苯胺

采用直接合成法制备出由MCM-41介孔分子筛负载SO3H的催化剂,测定了催化剂表面的酸中心组成,并考察了不同工艺条件下邻三氟甲氧基苯胺区域选择性硝化的催化性能。用硫酸钡重量法、TEM和N2吸附-脱附表征了MCM-41-SO3H的结构。结果表明,MCM-41-SO3H保持了MCM-41的介孔结构,BET表面积高达560 m2/g,表面含有质子酸中心;得到最佳的工艺条件:m(邻三氟甲氧基苯胺)/m(催化剂)=32,n(硝酸)/n(邻三氟甲氧基苯胺)=3.0,反应温度65°C,反应时间3 h,邻三氟甲氧基苯胺转化率为93.5%,2-三氟甲氧基-5-硝基苯胺含量达到84.2%。催化剂焙烧温度290°C,催化剂重复使用6次仍保持较高活性。     

ZrO2/Mo-MCM-41中孔分子筛催化2-甲氧基萘乙酰化反应的研究

在水热条件下制备了Mo-MCM-41中孔分子筛,以Zr(SO4_)_2·4H_2O为锆源,用浸泡和研磨两种方式制得ZrO_2/Mo-MCM-41催化剂。通过XRD、FT-IR、NH3-TPD及N2吸附-脱附技术对合成的材料进行了表征。结果表明:合成的中孔分子筛催化剂具有良好的中孔结构;在通过浸渍的方式制得的ZrO_2/Mo-MCM-41中孔分子筛中,ZrO_2分散于中孔分子筛的孔道内,在Mo-MCM-41分子筛外表面没有发现ZrO_2的结晶体;在通过研磨方式制得的ZrO_2/Mo-MCM-41中孔分子筛,ZrO_2仅存在于Mo-MCM-41分子筛的外表面;Mo原子没有进入分子筛骨架的内部,而是以氧化物的形式存在于分子筛表面。将合成的ZrO_2/Mo-MCM-41用于催化2-甲氧基萘的乙酰化反应,反应结果与SO42-/ZrO_2、HY及HZSM-5相比,以浸泡方式制得的ZrO_2/Mo-MCM-41中孔分子筛表现出良好的催化活性和对目的产物高的选择性。     

Sn-MCM-22分子筛催化DHA制备乳酸酯

以MCM-22分子筛为原料，采用SnCl4对其后处理改性合成了Sn-MCM-22催化剂，用于催化1,3-二羟基丙酮（DHA）与醇制备乳酸酯。XRD、SEM、N2吸附-脱附、UV-vis和Py-IR表征结果显示：Sn以嵌入分子筛骨架和SnO2接枝方式改性MCM-22，改性催化剂具有强Lewis和Brønsted复合双酸性位点，有效催化DHA制备乳酸酯。催化反应结果表明：选用Sn-MCM-22催化剂催化DHA甲醇溶液（0.25mol/L），反应温度120℃，反应时间15 h，乳酸甲酯收率达96.3%。催化剂催化DHA与乙醇、正丙醇、正丁醇反应，相应的乳酸酯收率达到86.4%~88.4%，催化剂具有良好的循环稳定性。     

NiY/MCM-41催化剂的制备及催化氧化脱硫研究

采用后合成法制备复合分子筛Y/MCM-41,并以其为载体,用活性组分硝酸镍对其改性,制备Ni-Y/MCM-41催化剂,并利用XRD、BET、N2吸附-脱附对其进行表征。结果表明,复合分子筛同时具有微孔分子筛Y沸石和介孔材料MCM-41分子筛的特征。以硫质量分数为300μg/g的模拟油进行催化氧化脱硫实验,考察了Ni离子的负载量、反应温度、反应时间、催化剂用量、氧化剂用量等工艺条件对脱硫率的影响。结果表明:硝酸镍的负载量为10%,模拟油用量为20 m L,反应温度为70℃,反应时间为80 min,剂油比(催化剂与模拟油的质量比)为1∶70,V(H2O2)/V(油)=0.03时,脱硫率可达86.53%。     

SO2-4/ZrO2/MCM-41催化合成柠檬酸三丁酯的研究

水热合成了介孔材料MCM-41,并以其为载体负载固体超强酸SO2-4/ZrO2,通过XRD和N2吸附/脱附对制备的SO2-4/ZrO2/MCM-41催化剂进行表征,认为MCM-41负载SO2-4/ZrO2后,仍为长程有序的六方孔道结构.在固定床反应器中,以柠檬酸和正丁醇为原料,研究该催化剂合成柠檬酸三丁酯的活性.对反应条件进行了考察,得出最佳反应条件:温度140 ℃,空速1.0 h-1,醇酸物质的量比为4.5.在此条件下,柠檬酸的酯化率最高可达94.5%.48 h的寿命实验结果表明,该催化剂具有较好的稳定性.     

SO42-/ZrO2/MCM-41催化丙烯和乙酸合成乙酸异丙酯的研究

水热合成了介孔材料MCM-41,并以其为载体负载固体超强酸SO42-/ZrO2,通过XRD和N2吸附/脱附对制备的SO42-/ZrO2/MCM-41催化剂进行了表征。在固定床反应器中,以丙烯和乙酸为原料,研究了该催化剂合成乙酸异丙酯的活性。对反应条件进行了系统考察,得出了最佳的反应条件:反应温度140℃;反应压力1.2 MPa;空速(LHSV)1.0h-1;n(C3H6)∶n(CH3COOH)=3∶1。在此条件下,乙酸异丙酯的产率最高可达68.9%。同时,通过48 h的催化剂寿命实验,结果表明该催化剂具有较好的稳定性。     

采用负载铁的介孔分子筛催化模板剂合成多壁碳纳米管

用水热法合成纯硅介孔分子筛(mesoporous molecular sieves,MCM-41)。用浸渍法将MCM-41负载不同量铁制得负载铁的介孔分子筛(Fe-loading mesoporous molecular sieve,Fe/MCM-41)。以Fe/MCM-41作为催化剂催化热解乙醇制备碳纳米管。用N2物理吸附、Raman光谱、透射电镜和高分辨透射电镜等手段对样品进行了表征。结果表明:制备出了多壁碳纳米管,并且随着催化剂中Fe负载量的增加,所生成碳纳米管的管径增加。     

分子筛催化异丁烷与正丁烯烷基化反应性能

以Y、β、MCM-41和EU-1分子筛为活性组分制备异丁烷与正丁烯烷基化反应催化剂,并利用NH_3-TPD和N_2物理吸附-脱附对催化剂进行表征。结果表明,HY分子筛催化剂的总酸量最大,MCM-41分子筛催化剂的总酸量最小,Hβ和HEU-1分子筛催化剂总酸量适中,Hβ分子筛催化剂平均孔径最大,而大孔径有利于分子扩散。对分子筛催化异丁烷与正丁烯反应的催化性能进行研究,结果表明,Hβ分子筛催化剂的失活速率最低,正丁烯异构化率最低,生成的烷基化油辛烷值达85.2,对Hβ分子筛催化剂进行Pt元素改性后催化剂的失活速率降低。     

镧系金属掺杂MCM-41的合成、表征及其脱硝性能研究

以正硅酸乙酯、硝酸镧、硝酸铈为原料,十六烷基三甲基溴化铵作模板剂,水热条件下合成镧、铈掺杂介孔分子筛。采用 XRD、FT-IR和氮气吸附脱附等对镧系金属掺杂MCM-41 进行表征,并以氨为还原剂研究其选择性催化还原一氧化氮活性以及反应条件（包括镧系掺量、反应温度、空速、氨氮比等）对催化性能的影响。本文旨在掺杂镧系金属提高分子筛的脱硝性能。镧系掺杂的分子筛改变了骨架增强了反应活性,稀土金属的高电荷密度使分子筛催化活性提高。结果表明,镧系金属镧、铈成功进入MCM-41 介孔材料的骨架内并保持有序的六方介孔结构,随着镧系掺杂量的增加,介孔有序性降低。当n（镧系金属）/n（硅）=0.04 、空速为4 000 h-1、n（氨气）/n（一氧化氮）为1 时 Ln-MCM-41催化剂在350 ℃反应时能保持较高活性。镧系掺杂的介孔分子筛能更有效地提高催化性能。     

MCM-41介孔分子筛合成与改性的研究进展

简要介绍了MCM-41介孔分子筛的特点,应用和改性原因.综述了MCM-41介孔分子筛的合成方法,主要包括水热合成法,室温合成法,微波合成法等,列出了每种合成方法的优缺点和合成过程中的影响因素,pH值、晶化时间、晶化温度、模板剂的种类及用量等都会对MCM-41介孔分子筛的结构和孔径产生很大影响.阐述了MCM-41介孔分子筛的改性方法,包括金属杂原子取代法,如主族金属、过渡金属、稀土金属等,有机修饰或功能化法,负载型改性法,如负载金属氧化物、无机酸、杂多酸、有机碱、金属的配合物等.最后就MCM-41介孔分子筛的应用前景做了展望.     

晶化过程中无机盐及pH值调节对介孔分子筛水热稳定性的影响

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,在碱性条件下合成了介孔分子筛MCM-41.借助XRD,SEM等检测手段考察了晶化过程中加入无机盐对介孔材料稳定性的影响.实验结果表明:加入NaF的样品其XRD衍射峰较强,表现出较好的结构有序性;在最初凝胶晶化24h后引入(NH4)2SO4,同样可获得有序的介孔结构;晶化过程中降低体系pH值能使硅酸盐的聚合度增大,孔壁厚度增加.由于所得产物具有完整的介孔结构,很好的结晶度及较大的孔壁厚度,因而在一定程度上提高了介孔分子筛的水热稳定性.     

介孔分子筛MCM-41—SO3H 催化木糖脱水制备糠醛的研究

采用在MCM-41分子筛上先嫁接—SH,再经氧化和酸化的方法制备了介孔分子筛固体酸催化剂MCM-41—SO3H,对催化剂进行了表征,并对其用于木糖脱水环化生成糠醛的反应进行了研究。当木糖与催化剂的质量比为0.8、反应温度为170 ℃、反应时间为4 h时,木糖的转化率为83.4%,生成糠醛的选择性为76.7%,糠醛收率为64.0%。该催化剂的优点是糠醛收率高于硫酸作催化剂时的收率;不产生酸性废水;催化剂经再生处理后能重复使用,但糠醛收率降为39.7%。     

全硅MCM-41中孔分子筛的合成

在碱性条件下,采用水热晶化法,以水玻璃为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,成功合成出全硅MCM－41中孔分子筛。采用X射线衍射分析研究了合成条件(pH值）、凝胶配比（表面活性剂／SiO2、H2O/SiO2）和凝胶后处理条件（老化时间、晶化温度、晶化时间和焙烧温度）对MCM－41结构的影响。结果表明全硅MCM－41的合成条件为pH10.5-12.5,表面活性剂／SiO20.05-0.7,H2O/SiO2 40－200,老化时间长对合成晶形较的全硅MCM－41有利。晶化温度70℃-100℃,晶化时间24小时,焙烧温度540℃－740℃。     

微波法合成MCM-41介孔分子筛及吸附性能研究

以十六烷基三甲基氯化铵为模板剂,在微波实验条件下合成MCM-41介孔分子筛,缩短了合成时间,降低产品成本。实验考察了多种因素对MCM-41合成的影响,并通过吸附处理亚甲基蓝溶液能力强弱,得到最佳合成条件：摩尔比1TEOS：0.2CTMACl：160H2O,pH为10,晶化时间15 min。通过红外光谱分析,MCM-41分子筛的主要特征吸收峰均已出现,说明合成分子筛MCM-41成功。     

Enhanced CuCl dispersion by regulating acidity of MCM-41 for catalytic oxycarbonylation of ethanol to diethyl carbonate

CuCl supported on molecular sieves has attracted increasing attention in catalyzing oxidative carbonylation of ethanol to diethyl carbonate. Mesoporous MCM-41 has been widely used as catalyst support due to its large surface area and well defined mesoporous structure. Considering its intrinsic weak acidity, MCM-41 was modified by a simple impregnation method to incorporate Al. The incorporation of Al components resulted in the high dispersion of Cu species and the increase of acid sites without changing the mesoporous structure of MCM-41, and thus enhanceed the catalytic activity of CuCl/MCM-41for diethyl carbonate synthesis.