杂原子分子筛的水热合成与应用研究进展

综述了杂原子分子筛如杂原子ZSM-5微孔分子筛、杂原子MCM-41中孔分子筛及其他杂原子分子筛的水热合成、表征方法、模板剂作用机理。详细分析和归纳了杂原子分子筛因具有较好的催化性能和选择性氧化性能,而用于羟基化、烷基化、环氧化、裂化等反应中的研究进展情况。最后对杂原子分子筛的应用前景进行了展望,并对其合成和应用存在的问题进行了分析。     

ZSM-5分子筛的合成与应用

总结分析了ZSM-5分子筛合成方面的研究进展,主要包括ZSM-5分子筛的合成,ZSM-5复合分子筛以及含有杂原子的ZSM-5分子筛的合成.在介绍各具体合成方法原理的同时,还讨论了各合成方法的优势与缺陷,这为今后ZSM-5分子筛在合成方面的研究提供了一定的借鉴.其次,还介绍了ZSM-5分子筛在炼油工业、精细化工及环境保护...     

CeSAPO-5分子筛合成条件的考察

以三乙胺为模板剂,在水热体系中合成了铈硅磷酸铝分子筛CeSAPO-5。考察了原料的选择,晶化温度和晶化时间等因素,确定了适宜的合成条件,合成了比较理想的CeSAPO4-5晶体。     

含杂原子硼ZSM-5分子筛的合成及对甲醇脱氢制甲醛的催化性能

以水热合成法及混合研磨法制备含杂原子硼的ZSM-5分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附、FT-IR、UV-Vis、11B MAS NMR、NH3-TPD和SEM等方法对其进行表征,在连续流动常压固定床反应器上考察两种方法制备的分子筛对甲醇脱氢制甲醛反应的催化性能并进行对比。结果表明,水热合成法的B-ZSM-5分子筛中的硼原子主要以四配位的形式存在于分子筛骨架中,研磨法制备的B/ZSM-5分子筛的硼原子主要以三配位的形式存在于骨架外。硼原子的存在状态显著影响分子筛的酸性、比表面积、孔道结构和形貌等物化性能,从而影响甲醇脱氢制甲醛的催化性能。在n（Si）∶n（B）=7.5和反应温度550 ℃条件下,水热合成法的B-ZSM-5分子筛对甲醇的转化率为62.97%,甲醛选择性为68.86%。混合研磨法制备的B/ZSM-5分子筛对甲醇的转化率为47.26%,甲醛选择性为57.72%。     

FeAPO4-5杂原子分子筛的制备及催化氧化制取环己酮的研究

采用水热合成法合成出了一种杂原子FeAPO4-5分子筛。通过XRD、IR方法进行表征,分析其晶型结构,证实铁在AlPO-5分子筛上形成了稳定的活性中心。对催化剂反应条件进行系统地考察,结果表明实验所合成的杂原子FeAPO4-5分子筛有可能成为环己烷催化氧化制备环己酮的理想催化剂。     

Ce-SBA-15六方介孔分子筛的合成与表征

采用浸渍法和沉积-沉淀法对有序六方介孔氧化硅分子筛SBA-15进行铈改性。通过X射线衍射、Fourier红外光谱、透射电镜、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱和感应耦合等离子体原子发射光谱等对复合材料Ce-SBA-15的介孔结构、铈元素的含量及其化学态进行了表征。结果表明:以硫酸铈为铈源的沉积-沉淀法即使在小的负载量下,铈元素在载体中的分散性很差;而以醋酸铈为铈源的浸渍法能使铈元素在载体中均匀分散,得到的复合材料保持载体SBA-5高度有序的二维六方孔道结构,未检测到氧化铈晶相峰。以醋酸铈为铈源时,当铈负载量达到10.74%时,浸渍法制备的载体的比表面积为368.3m2/g。分子筛中引入的铈元素主要以正四价态形式存在。     

硅源与磷源对合成SAPO-34分子筛结构和形貌的影响

采用水热合成法制备了小晶粒SAPO-34分子筛,主要考察了不同硅源(硅溶胶,二氧化硅纳米粉和正硅酸乙酯)和磷源(磷酸,多聚磷酸)对合成SAPO-34分子筛的影响.实验结果表明:在合成液配比为1.0 Al2O3∶2.0 P2O5∶0.6 SiO2∶4.0 TEAOH∶105.0 H2O以及晶化温度为180 ℃晶化时间为48 h的条件下,二氧化硅纳米粉是较为理想的硅源,所合成的SAPO-34分子筛具有较高的结晶度,晶体呈现典型的立方体结构,晶粒大小为300 nm左右;而将多聚磷酸取代磷酸作为磷源后可以有效缩短合成时间至36 h,同时晶型由立方体结构转变为片状结构,但晶粒增大至为500 nm左右.     

分级结构卷心菜叶形磷酸铈材料的制备及性能

以β-环糊精(β-CD)为结构导向剂,通过水热处理合成出具有分级结构的卷心菜叶形磷酸铈纳米纤维。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱和氮气吸附对材料进行表征。结果表明:合成的磷酸铈是六方和单斜晶型共存的混晶相;具有分级结构的"卷心菜叶"形貌,每个叶片是由宽约5 nm,长达几百到近千纳米不等的纳米纤维组成;推测生长机理为协同自组装控制的定向连接生长;磷酸铈纳米纤维材料作为催化剂在丙烷氧化脱氢制丙烯的催化反应中表现出优秀的催化活性和稳定性。     

Fe/ZSM-5的制备及其催化甲苯/甲醇烷基化反应行为

采用水热晶化的方法,通过改变凝胶Si/Fe比例合成了一系列不同铁含量的Fe/ZSM-5分子筛（凝胶投料硅铝比为100）。在常压连续流动固定床反应器上,考察了Fe/ZSM-5分子筛用于催化甲苯甲醇烷基化的反应行为。采用X射线衍射、电子顺磁共振、N2物理吸附、氨程序升温脱附及吡啶吸附红外光谱等方法研究了Fe/ZSM-5分子筛的结构及孔结构性质和酸性。实验结果表明,在合成过程中引入铁原子,使部分铁原子进入分子筛骨架,并没有破坏ZSM-5分子筛的骨架结构,但降低了分子筛结晶度,改变了分子筛酸性质,降低了分子筛酸强度;Fe/ZSM-5抑制了积炭的形成,分子筛稳定性以及甲醇烷基化利用率得到明显提高。     

磷酸铈的制备方法及研究进展

本文主要介绍了磷酸铈的制备方法和研究进展,磷酸铈有两种晶型结构,单斜晶型独居石结构具有优良的综合性能,如耐高温、介电性能优异、化学稳定性好以及良好的结构可设计性、化学相容性好、优异的润滑性能和荧光发射性等.并且通过液相法和固相法均制备了高纯度磷酸铈,液相法合成的粉末粒度细.固相法合成的晶体结晶度好.由于磷酸铈具备多方面优异的性能,被认为在许多领域有着巨大的应用前景.     

高岭土微球离子热法原位合成SAPO-34分子筛

在季戊四醇和四乙基氯化铵低共融混合物中,采用离子热法将苏州高岭土为主要原料的微球原位晶化制备了SAPO-34分子筛微球。考察了晶化条件和晶化液对原位合成的影响。通过XRD和SEM等手段对合成的微球进行了表征。实验结果表明,在晶化温度为180 ℃下,晶化液物质的量比为n（二氧化硅）∶n（氧化铝）∶n（五氧化二磷）∶n［N-甲基咪唑（2-甲基咪唑）］∶n（氟化氢）∶n（水）=2.26∶1∶0.5∶0.66∶0.3∶26.4时,晶化20 h可以合成出SAPO-34分子筛微球。加入导向剂N-甲基咪唑和2-甲基咪唑有利于SAPO-34分子筛的合成。     

MOR/EU-1复合分子筛的合成与表征

首次以TEABr为模板剂,EU-1为铝源,水热晶化合成复合分子筛MOR/EU-1.在合适的EU-1晶种添加量(m(EU-1)/m(SiO2)≤2)、模板剂添加量0.25≤n(TEABr)/n(SiO2)≤0.4,碱量1.16≤n(NaOH)/n(SiO2)≤1.71以及合适的晶化时间(48～96h)和晶化温度(140～...     

三元孔道结构纳米ZSM-5分子筛团聚体的合成

采用正丁胺和ZSM-5晶种双模板体系水热合成了一系列ZSM-5分子筛,考察了晶种、正丁胺添加量和晶化条件对分子筛物理化学性能、孔道结构和形貌的影响。对所得分子筛分别进行X射线衍射（XRD）、氮气吸-脱附、扫描电子显微镜（SEM）表征分析。结果表明：分子筛为三元孔道结构的纳米ZSM-5分子筛团聚体,正丁胺和晶种在合成过程中具有协同作用。在正丁胺与二氧化硅物质的量比为0.26、晶种添加量为3%（质量分数）、在120 ℃晶化24 h后再在170 ℃晶化48 h条件下合成的分子筛总比表面积和外比表面积分别为364 m²/g和59 m²/g。     

以异丙胺为结构导向剂合成ZSM-5纳米棒

以异丙胺为结构导向剂既可以合成ZSM-23分子筛,也可以合成ZSM-5分子筛。在水玻璃-硫酸铝-浓硫酸-水-异丙胺体系中,存在ZSM-23与ZSM-5两种分子筛的晶相竞争,可以通过调变体系中异丙胺和碱量实现对最终产品晶相的控制,在低硅铝比和高碱量条件下成功制备了ZSM-5分子筛。XRD、SEM及N_2吸脱附测试结果表明,所得样品为棒状纳米ZSM-5分子筛,具有高结晶度和大的外表面积。     

电晕处理对聚丙烯薄膜表面特征的影响研究

分析了电晕表面处理技术对聚丙烯(PP)薄膜表面特征及印刷适应性的影响。借助SEM、AFM和FT-IR等方法分析了电晕处理对聚丙烯薄膜表面化学分子结构及物理特征的影响。在综合分析实验结果的基础上,找出了提高聚丙烯薄膜印刷适应性能的方法。     

表面富钛复合钛硅分子筛的合成与表征

以全硅分子筛silicalite-1为硅源,利用水热晶化法合成表面富钛的钛硅分子筛CTS,采用XRD、N2吸附-脱附、IR、XRF、UV—vis、XPS、DTA—TGA和SEM等对合成的分子筛进行表征。结果表明,合成的钛硅分子筛CTS具有MFI拓扑结构,钛物种主要集中在其表面,催化性能评价表明,在苯酚羟基化探针反应中合成的钛硅分子筛CTS具有较好的活性和苯二酚选择性,重复使用次数优于常规利用硅酯为硅源合成的分子筛TS-1。     

伊利石合成磷酸硅铝分子筛及其表征

采用碱熔活化方法对伊利石进行活化,系统地考察了煅烧温度、煅烧时间、矿物粒度、矿碱质量比等条件对伊利石活化的影响;以活化伊利石为主要硅、铝源,采用水热法合成磷酸硅铝分子筛（SAPO-11）,系统地考察模板剂种类、模板剂用量、投料硅铝物质的量比、晶化温度等合成条件对产物结构和性质的影响。利用X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等分析手段对活化产物和合成的分子筛进行了分析表征,结果表明,伊利石的最佳碱熔活化条件为煅烧温度为800 ℃、煅烧时间为90 min、伊利石矿粒径为75 μm、矿碱质量比为1∶0.8,经活化后伊利石的晶型结构基本完全被破坏,活化产物主要是高活性的低聚合态硅铝酸盐,化学反应活性较高;在原料配比为n（三氧化二铝）∶n（五氧化二磷）∶n（模板剂）∶n（二氧化硅）∶n（水）=1∶1∶1∶0.5∶50、水热晶化温度为190 ℃、晶化时间为24 h时成功合成结晶度较高的纯相SAPO-11分子筛,合成的SAPO-11分子筛具有较大的比表面积,样品主要由粒径为1~3 μm的椭球状颗粒组成,该合成方法丰富了磷酸硅铝（SAPO）分子筛的原料来源,拓展了中国伊利石的高附加值利用途径。     

热处理气氛对溶胶-凝胶法合成纳米羟基磷灰石涂层的影响

采用溶胶凝胶法(sol-gel)在钛合金(Ti6Al4V)基材表面合成了纳米结构的羟基磷灰石(HA)涂层,利用扫描电镜和X-射线衍射仪分析了涂层的组成和结构,采用划痕仪测定了涂层的结合强度。结果表明:用sol-gel法成功合成了均匀无开裂的HA涂层,HA晶粒尺寸为33-60nm。热处理气氛对涂层的成分和结构有直接影响,氮气保护700℃下合成的涂层是单一的HA成分,和基材结合强度较高;而空气中700℃时Ti6Al4V基材会被氧化生成TiO(2金红石型),因此合成的是HA/TiO2复合涂层,产生氧化层会严重破坏涂层与基材的结合强度。     

介孔二氧化硅KIT-6介观单晶微球的合成

以非离子表面活性剂［聚环氧乙烷（PEO）-聚环氧丙烷（PPO）-聚环氧乙烷三嵌段共聚物,P123］和阳离子聚电解质（聚二甲基二烯丙基氯化铵,PAC）形成的复合物胶束为模板,合成了具有球形形貌的介孔二氧化硅KIT-6介观单晶微球。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、氮气物理吸附和热重分析（TGA）等手段对合成材料的形貌及孔结构进行了表征分析。结果表明,以有机复合物胶束为模板合成出的介孔KIT-6二氧化硅材料具有较规整的球形形貌,颗粒直径为2~3 μm,具有较大的比表面积和孔体积（747 m²/g和1.3 cm³/g）,介孔孔径为8.5 nm,且在整个颗粒内部介孔保持高度的有序排列。由于长链聚电解质PAC与硅源有着较强相互作用,样品可以在较高水热温度下（160 ℃）合成,有利于提升介观结构的稳定性。该合成方法对于介孔二氧化硅KIT-6单晶微球的合成及其在催化及吸附分离等领域的应用具有一定的启发意义。     

CuO纳米微球的低温液相合成及其性能表征

以CuSO4·5H2O为铜源、Na2CO3为沉淀剂,在80℃水浴中通过简单的液相沉淀法一步合成了CuO纳米微球。利用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见分光光度计及WS-30A气敏测试系统对样品的结构形貌和性能进行了表征。结果表明,所得产物为单斜结构的纳米微球,且该产物具有较好的光催化和气敏性能。