重结晶法制备多级孔Sn-Beta分子筛用于催化葡萄糖异构化为果糖

以脱铝Beta分子筛作为硅源,SnCl_4·5H_2O为锡源,在介孔模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的作用下经过两步水热重结晶法制备了同时具有微孔和介孔的多级孔Sn-Beta分子筛催化剂,并将其用于葡萄糖异构化反应。采用FT-IR、XRD、SEM、TEM、ICP和N2吸附脱附等温线等对多级孔Sn-Beta分子筛进行了表征。考察了分子筛中硅锡摩尔比、反应温度、反应时间和催化剂用量对葡萄糖转化率和果糖得率的影响,并对其重复使用性和再生利用进行了研究。结果表明:该分子筛除了具有典型的BEA微孔分子筛的骨架结构外还具有介孔的结构。在催化葡萄糖异构反应中,当分子筛硅锡摩尔比为100,反应温度120℃,反应时间2 h,40 mL质量分数为10%的葡萄糖,催化剂用量为4 g时,果糖的得率高达47.20%,且具有较好的可再生和多次重复使用性。     

ZSM-5沸石在吸附方面的研究进展

综述了ZSM-5沸石分子筛对几种常见物质的吸附性能,包括对有机物,污染离子Pb~(2+)等,因为存在微孔反映了ZSM-5沸石优良的吸附特性。ZSM-5沸石分子筛的吸附性能还与温度、pH值、沸石的孔结构、吸附质的极性大小等因素有关。硅与铝比例差异也会影响ZSM-5沸石的吸附。     

PEG-1000对多级孔ZSM-5分子筛合成及吸附性能的影响

以饱和ATP吸附材料为硅源,用四丙基溴化铵(TPABr)为微孔模板剂和聚乙二醇1000(PEG-1000)为介孔模板剂合成多级孔ZSM-5分子筛.通过X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积及孔径分析仪等表征合成产物的形貌、结构及孔道特征;再利用亚甲基蓝溶液测试其吸附性能.结果表明PEG-1000投加量对合成产物的晶型影响不明显,皆为多级孔ZSM-5分子筛,均具有较大的比表面积(约300m~2/g).随着PEG-1000投加量提高,分子筛晶体逐渐粗糙并呈近球状,介孔量和平均孔径均有所增加;当PEG-1000投加量为0.30g时,比表面积为274.230 2m~2/g,介孔所占比例47.92%,平均孔径2.68nm.在亚甲蓝溶液质量浓度为10mg/L,pH为11,吸附150min时,所合成ZSM-5分子筛对亚甲基蓝吸附率达98.2%.     

改性多级孔分子筛的合成及其对酸性橙Ⅱ的吸附性能

为增强分子筛的吸附性能,采用离子交换法对微孔分子筛13X进行改性,再通过水热晶化法制备成型的改性多级孔分子筛。利用XRD和N_2吸附-脱附等方法表征了改性分子筛的结构,并评价了其对酸性橙Ⅱ的吸附性能。结果表明:改性多级孔分子筛兼具微孔和介孔分子筛的特点,比表面积为893.7 m~2/g,总孔容为0.87 cm~3/g,平均孔径为3.15 nm;在pH=3、温度25℃、酸性橙Ⅱ初始质量浓度20 mg/L的条件下,0.20 g/L改性多级孔分子筛吸附70 min后对酸性橙Ⅱ的去除率可达97.05%。此吸附过程属于单分子层吸附,可通过Langmuir等温吸附模型进行描述。     

投料顺序对酸性H-ZSM-5的直接合成及MTP性能的影响

采用硅源+碱+铝源、铝源+碱+硅源、铝源+硅源+碱三种投料顺序合成酸性H-ZSM-5,系统考察了其对H-ZSM-5晶化过程及物理化学性质的影响。以XRD、SEM、NH3-TPD、Py-FTIR等技术对合成的样品进行了表征,以甲醇制丙烯(MTP)反应测试了其催化性能。结果表明,以硅源+碱+铝源顺序合成的H-ZSM-5的晶粒粒度较小,MTP反应性能最佳,其中丙烯选择性30.66%,乙烯选择性32.01%,C2=~C4=总选择性为72.56%,较商业购买的ZSM-5高30%。     

有机小分子在无机多孔材料合成中的辅助作用

随着我国科学技术的不断发展进步,无机多孔材料已经充分应用于离子交换、催化、吸附等各个环节。ZSM-5作为工业催化中最常见的硅铝沸石分子筛,对工业催化的发展有着不可替代的作用,对ZSM-5分子筛的研究有着重要的意义与价值。文章将以N-甲基吡咯烷酮为例,探究其在沸石分子筛合成中的辅助作用,为无机多孔材料的合成提供一个参考与借鉴。     

Pt/MCM-41加氢裂化制备航空生物煤油

利用可再生资源制备液体燃料,是国家应当储备的战略技术之一。本试验以生物柴油加氢脱氧得到的生物烷烃为原料,采用Pt/MCM-41介孔分子筛为加氢裂化催化剂,制备出高转化率、较高选择性的航空生物煤油。试验以不同硅铝比MCM-41为载体,负载不同质量铂金属,制备和表征了不同组成Pt/MCM-41的催化剂;考察了不同硅铝比、反应温度、铂负载量对催化剂活性的影响。结果表明,硅铝比、反应温度和铂负载量对反应产物都有很大影响,硅铝比为10的Pt/MCM-41(Pt%=0.7%)催化剂在340℃条件下的转化率达到了98.42%,煤汽比为1.01,收率也达到了89.50%;随着温度的升高,产物转化率逐渐增加,但是煤汽比随着反应温度的升高逐渐减小;随着铂负载量的增加,转化率提高显著,煤汽比在负载量达到0.7%时才提高明显。     

双酸位分子筛的制备及催化合成单癸酸甘油酯北大核心CSCD

为了制备适用于催化合成单癸酸甘油酯(GMC)的催化活性高、重复利用性强以及热稳定性好的固体酸催化剂,以钛酸四丁酯为钛源、正硅酸乙酯为硅源,采用软模板法在酸性条件下合成Ti-SBA-15,再通过有机接枝的方法引入磺酸基团,制备了同时含有Bronsted酸位点和Lewis酸位点的介孔分子筛催化剂Ti-SBA-15-SO3H。采用XRD、FT-IR、Py-IR、BET、EDS等表征手段对该催化剂的表面结构、化学键、酸性位点及酸量、孔道结构、元素分布进行评价,对总酸量进行了测定。以甘油与癸酸酯化合成GMC反应作为探针反应,考察了介孔分子筛催化剂的催化活性。结果表明,Ti的掺入为介孔分子筛提供了Lewis酸位点,引入的磺酸基团增加了介孔分子筛的Bronsted酸位点,同时所制得的Ti-SBA-15-SO3H保留了SBA-15原有表面和孔道结构。该催化剂在反应时间5 h、反应温度150℃、甘油与癸酸物质的量比4∶1、催化剂用量4%(以总反应物质量计)的条件下,癸酸转化率接近98%,GMC收率达78%以上。该催化剂在循环使用4次之后,GMC收率仍高于70%。制备得到的双酸位分子筛催化剂催化活性高、重复利用性强、热稳定性好,适用于催化合成GMC。     

分子筛催化合成二聚酸甲酯

制备了一系列硅铝分子筛,并对它们的结构进行了表征。以自制的脂肪酸甲酯为原料,将硅铝分子筛用于催化合成二聚酸甲酯的反应。研究表明,A1-MCM-41（Si/A1=120）分子筛的催化效果较好,二聚体得率可达40％,此工艺为二聚酸甲酯的合成工艺提供了一条新的生产路线。     

硅对白泥碳酸钙孔结构的影响研究

通过配制不同硅含量的模拟绿液,苛化生成白泥碳酸钙,运用氮吸附法测定其比表面积和孔结构特征,并用Frenkel-Halsey-Hill(FHH)模型分析其表面分形特征。结果表明,白泥碳酸钙比表面积随着硅含量的提高逐渐增大;孔体积也随着硅含量的增加而增加,且硅含量越大越有利于形成较小尺寸的孔。通过FHH模型计算其分形特征,发现随着硅含量的增加,碳酸钙表面分形维数增大,随着硅含量增加,碳酸钙表面形状逐渐由规则的谷粒状或方形变成不规则片形。     

填充床反应器制备富含甘油二酯米糠油

以高酸值米糠油为原料,采用填充床反应器酶法制备富合甘油二酯米糠油。考察了脂肪酶种类、分子筛添加量、底物摩尔比、进料流速、反应温度对甘油二酯含量和游离脂肪酸含量的影响。得到较优的反应条件为:固定化脂肪酶Lipozyme RM IM为实验用酶,甘油为酯化剂,甘油与高酸值米糠油摩尔比5∶1,进料流速0.2 m L/min,反应温度65℃,固定化脂肪酶添加量10 g,分子筛添加量10 g。在较优条件下,产物中甘油二酯含量和游离脂肪酸含量分别为37.67%和3.10%。     

分子筛改性LDPE活性包装膜在草莓保鲜中的应用研究

新鲜草莓易腐烂,贮藏保鲜较为困难.为了延长草莓的贮藏期,本研究采用硅铝分子筛对低密度聚乙烯(LDPE)进行改性,制备了具有高透气性的改性LDPE包装膜.以LDPE膜包装的草莓和裸放草莓为实验对照组,在(5±1)℃的低温和加乙烯吸附药包的条件下,分别研究了LDPE和改性LDPE包装膜对草莓储存期的影响.实验中分别测定了草莓果肉中可溶性固形物含量、维生素C含量以及草莓的失重率、硬度、烂果率等指标.实验结果表明:对照组中裸放和用LDPE膜包装的草莓储藏期分别为3天和7天,而分子筛改性LDPE膜加乙烯吸附剂包装能够将草莓的贮藏期延长至11天,草莓的好果率、硬度和可溶性固形物含量等均明显高于对照组.该分子筛改性LDPE膜加乙烯吸附剂的综合包装方案能够有效延长草莓的低温贮藏保鲜时间.     

介孔Pt/SAPO-11的制备工艺优化及其催化油酸脱羧制备航空煤油性能评价北大核心CSCD

为提高SAPO-11分子筛在催化油酸脱羧制备航空煤油主要成分C8~C17烷烃的催化反应效果,以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)和十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)为介孔双模板剂,采用原位合成法制备了介孔Pt/SAPO-11分子筛催化剂,探究不同晶化温度、晶化时间和煅烧温度对介孔Pt/SAPO-11结晶度、孔结构、形貌特征的影响,并考察其催化油酸脱羧制备C8~C17烷烃效果。结果表明:在晶化温度190℃、晶化时间36 h、煅烧温度650℃、煅烧时间5 h时,合成的介孔Pt/SAPO-11具有较大的比表面积、较高结晶度、较合适孔径和较好的形貌特征;在油酸脱羧制备C8~C17烷烃的反应中,在反应温度340℃、剂油比1∶10、反应时间6 h时,C8~C17烷烃收率可达78.3%。     

小桐子油非临氢催化裂化制备燃料油的研究

以硅铝比20∶1的HZSM-5分子筛作为催化剂、小桐子油为原料,于实验室的小型模拟固定床装置中进行催化裂化试验。通过考察不同裂化温度、质量空速、催化剂用量对催化裂化反应的影响优化反应条件。结果表明:小桐子油催化裂化制备燃料油的最佳工艺参数为裂化温度500℃、质量空速2.72 h~(-1)、催化剂用量33.3%(以原料质量计),此时转化率最高,为29.60%,脱氧率为53.77%,产物多为芳烃类化合物。     

响应面法优化磷钨酸介孔分子筛催化制备大豆油基多元醇

采用响应面法对磷钨酸介孔分子筛催化环氧大豆油制备大豆油基多元醇进行了优化研究。结果表明:以甲醇作为开环反应试剂,磷钨酸介孔分子筛可较好地催化环氧大豆油开环制备大豆油基多元醇;通过Box-Behnken设计,利用Design-expert 8.0软件进行二次回归分析,确定大豆油基多元醇最佳制备条件为反应时间3 h、磷钨酸介孔分子筛用量为环氧大豆油质量的3%、甲醇与环氧大豆油摩尔比13∶1、反应温度75℃,在此条件下大豆油基多元醇的转化率为77.25%。     

介孔材料SBA-15固定化胰蛋白酶的研究

在酸性条件下以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、非离子表面活性剂Pluronic P123为模板剂合成了介孔分子筛SBA-15,将其作为载体,对胰蛋白酶进行了固定化研究.研究了固定化条件对固定化酶量的影响,以及固定化酶的热稳定性和操作稳定性.结果表明,当酶液浓度大于5 mg/mL,固定化时间10 h时,胰蛋白酶的固定化效果最好,固定化酶量可达23.6 mg/g.固定化酶的热稳定性与游离酶相比有了显著的提高,且固定化酶具有较好的操作稳定性,连续反应6批次后,酶的剩余活性仍保持在40 %以上.     

MCM分子筛催化裂化小桐子油制备燃料油的研究

以硅铝比30∶1的MCM-22和全硅的MCM-41分子筛作为催化剂、小桐子油为原料,在实验室自制的小型催化裂化反应装置中进行催化裂化制备燃料油实验。通过考察不同裂化温度、质量空速对催化裂化反应的影响,确定优化的反应条件。结果表明:MCM-22催化裂化的最佳工艺条件为裂化温度510℃、质量空速5. 25 h~(-1); MCM-41催化裂化的最佳工艺条件为裂化温度530℃、质量空速5. 25 h~(-1)。MCM-22催化裂化后产物酸价(KOH)较低(1. 32 mg/g),优于MCM-41催化剂;但MCM-41催化裂化小桐子油转化率较高,优于MCM-22催化剂;两种催化剂催化裂化产物多为芳烃类化合物。     

水基聚氨酯回弹性与涂层耐磨性的关系研究北大核心

基于橡胶优异回弹性和耐磨性的构效关系,制备了一种高弹性水性聚氨酯以满足皮革/合成革涂层耐磨性的要求。采用单因素变量法研究了异氰酸酯和二元醇的种类及配比、硬段含量、交联度、后扩链等结构参数对水基聚氨酯力学性能、回弹性、耐磨性等的影响,优化了合成工艺及配方。研究结果表明:异氰酸酯结构、软段类型、硬段含量及适度交联影响聚氨酯的力学性能、回弹性及耐磨性,当异氰酸酯摩尔比n(IPDI)∶n(HDI)为5∶5,二元醇摩尔比n(PTMG)∶n(PCDL)为6∶4,硬段含量30%左右,交联剂用量约1%时,其回弹性较好,耐磨性能优异;硅烷偶联剂KH602能显著提高聚氨酯涂层的耐磨性。     

NaY分子筛的草酸改性及表征

采用草酸对NaY分子筛进行改性,通过单因素试验优化改性条件,采用GC-MS分析了最佳改性条件下制备的改性分子筛催化裂化餐厨废油所得液体产物的组成,并使用XRD、FT-IR、NH3-TPD 等对改性前后NaY分子筛进行表征。结果表明：最佳改性条件为草酸浓度0.08 mol/L、反应温度20 ℃、反应时间30 min;以最佳的条件下制备的草酸改性NaY分子筛进行催化裂化餐厨废油反应,餐厨废油的转化率为49.97%,产气量为3 252 mL,液体产物的酸值（KOH）为0.42 mg/g,皂化值（KOH）为11.69 mg/g;液体产物的主要成分为芳香烃（43.57%）、烯烃（28.24%）和烷烃(1269%)等;改性后的分子筛结构保持完整,相对结晶度提高,骨架硅铝比增大,同时存在弱酸中心和强酸中心。     

阳离子微粒氢氧化镁铝的合成及其微粒助留作用

混合二元金属氢氧化物是自然界中唯一带有正电荷的粘土矿物,可望与阴离子聚丙烯酰胺组成阳离子微粒助留体系.本文采用共沉淀法合成了以Cl-为层间阴离子、以不同摩尔比的镁、铝为金属阳离子的混合二元金属氢氧化物一氢氧化镁铝胶体,并对其化学结构式、粒度、Zeta电位等进行了分析,研究了氢氧化镁铝对苇浆的微粒助留作用.结果表明,氢氧化镁铝在从酸性到碱性的抄纸pH值范围内均带有正电荷,其带电情况和粒度随镁铝摩尔比而变化.各镁铝摩尔比不同的氢氧化镁铝与阴离子聚丙烯酰胺均可组成有效的阳离腚子微粒助留体系,且阳离子氢氧化镁铝的粒度越小,其微粒助留作用越好.