若干磷钼酸季铵盐的合成及其催化H2O2反应性能研究

以Keggin型杂多酸——磷钼酸(H3PMo12O40)酸根为阴离子，以具有不同有效碳原子数的季铵盐为反荷阳离子，合成出了一系列磷钼酸季铵盐，并用元素分析、红外光谱等技术进行了表征，检测结果表明所合成的磷钼酸季铵盐酸根部分均保持Keggin型磷钼酸结构特点，且具有Q3PMo12O40结构。以Q3PMo12O40为催化剂，Mo(Ⅵ)为催化活性组分，用于催化过氧化氢分解反应，考察了不同结构的磷钼酸季铵盐对催化过氧化氢分解反应活性的影响，结果表明所合成的Q3PMo12O40催化分解过氧化氢反应表观皆为一级反应，Q^ 中有效碳原子数在16～19间催化活性较好。此外，将不同活性的杂多酸盐用于催化过氧化氢环氧化环己烯反应，结果发现其催化环氧化活性与分解过氧化氢活性顺序具有可类比性。     

多孔粒状陶瓷负载水合氧化锆吸磷材料的制备及其性能研究

以工业粉状废物为主要原料制备出粒径为2～4 mm,孔隙率为45.93%,表观密度为1.37 g/cm3,单颗抗压强度为47.73 N的粒状陶瓷滤料,并在其上负载水合氧化锆以制备吸磷材料,考察其吸磷性能和影响因素。通过SEM、XRD和FT-IR对材料进行分析,以研究其吸磷机制。结果表明:滤料负载水合氧化锆后,质量增加了20.48%,比表面积由7.15 m2/g增大到19.35 m2/g,大孔结构为主的孔隙结构变为以介孔结构为主。吸磷主要通过其表面的羟基和磷酸根之间的离子交换实现。在30℃、pH为7时,其对磷酸根有较好的吸附能力,饱和吸附量为10.79 mg/g。其吸附等温线符合Langmiur吸附模型,吸附动力学符合二级吸附动力学模型。吸附后的滤料可在NaOH中再生,经多次"吸附-解吸"后,其吸附容量一直稳定在0.5 mg/g左右。     

高比表面积三维有序大孔炭材料的合成与表征

将粒径为540nm的SiO2胶体微球通过自然沉积组装为胶体晶体模板,以葡萄糖的水溶液为前体填充模板间隙,高温炭化后,以HF溶液溶去模板,得到三维有序大孔炭材料。根据SEM检测,大孔以六方有序的方式排列,其孔径及孔径收缩率分别为510nm和5.6%。大孔之间由小窗口连通,构成内部三维交联的大孔网络。低温N2吸附测试表明,大孔孔壁上存在2～10nm为主的中孔孔隙,同时由于前体的表面复制作用,使样品BET比表面积达到948m2/g。XRD表征显示,所制备的3DOM材料由无序石墨结构的炭质组成。     

大孔聚氯乙烯树脂负载H_3PMo_(12)O_(40)杂多酸催化剂的研究

以大孔PVC树脂为载体,采用简易的方法制备出了新型杂多酸H3PMo12O40催化剂,并测定了其不同负载量的比表面积、表面形貌、表面酸度和表面酸强度,研究了其负载过程中的结构变化及对乙酸丁脂合成反应的催化活性。结果表明,H3PMo12O40负载于大孔PVC树脂后,与PVC在一定程度上发生了键合作用,呈多孔状态,比表面积增大;仍然表现出与H3PMo12O40相似的固体强酸性质,在给定条件下的乙酸、正丁醇合成乙酸丁脂的探针反应中,正丁醇的转化率提高了45%~63%,增幅达到169%~237%,催化活性大幅度提高;大孔PVC树脂适合作为H3PMo12O40的载体。     

改性NiO/HMCM-56催化剂重芳烃加氢脱烷基反应

采用浸渍法制备了磷钼酸(H3PMo12O40)改性的Ni O/HMCM-56催化剂,并用NH3化学吸附、X射线衍射(XRD)表征了改性催化剂的结构,考察了改性的Ni O/HMCM-56催化剂上PMo12负载量和工艺条件对重芳烃加氢脱烷基反应的影响。结果表明,负载磷钼酸的Ni O/HMCM-56的催化剂对不同种类的酸分布有一定影响。采用1%的PMo12改性Ni O/HMCM-56催化剂,在460℃、3.0 MPa、WHSV3.6 h-1、V(H2):V(C+9)1 600的反应条件下,重芳烃加氢脱烷基C+9的转化率、BTX收率及BTX(苯、甲苯、二甲苯)选择性分别为56.6%,53.3%,93.9%。     

三维有序介孔和大孔过渡金属氧化物的硬模板制备及催化应用

总结了课题组以硬模板法制备三维有序介孔Cr2O3(3DOMeso-Cr2O3)、Co3O4(3DOMeso-Co3O4)、MnO2(3DOMeso-MnO2)、Fe2O3(3DOMeso-Fe2O3)和三维有序大孔Fe2O3(3DOMacro-Fe2O3)及其催化氧化挥发性有机物的研究进展。以三维有序介孔二氧化硅KIT-6为硬模板,可制备出3DOMeso-Cr2O3-1、3DOMeso-Cr2O3-2、3DOMeso-Co3O4-1和3DOMeso-Fe2O3,比表面积分别为106、124、121、113 m2/g;以三维有序介孔二氧化硅SBA-16为硬模板,可制备出3DOMeso-Co3O4-2、3DOMeso-Co3O4-3和3DOMeso-MnO2,比表面积分别为118、313、266 m2/g;以规整排列的聚甲基丙烯酸甲酯微球为硬模板,可获得3DOMacro-Fe2O3,比表面积为42 m2/g。这些三维有序介孔或大孔结构的过渡金属氧化物对典型挥发性有机物(甲苯、甲醛、甲醇、丙酮和乙酸乙酯)氧化反应显示出优异的催化性能。     

一步水热法合成铜改性的介孔γ-Al_2O_3及其吸附脱硫性能研究

采用一步水热合成法,以Al(NO3)3为铝源,P123为模板剂,Na OH、Na2CO3和K2CO3分别为沉淀剂,Cu(NO3)2为铜源,制备出负载铜的金属有序介孔γ-Al2O3,并运用N2吸附-脱附和XRD等技术对其结构进行表征,同时探讨了铜改性的介孔γ-Al2O3对模型燃油中的噻吩的吸附性能。结果表明,这3种沉淀剂都能制备出比表面积大(226 m2/g),孔径分布中心为3.3 nm,孔体积为0.27~0.35 cm3/g的负载铜的介孔γ-Al2O3,且样品都保持了较好的介孔结构。样品对模型燃油中噻吩的吸附脱硫性能表明,用Na OH作为沉淀剂且负载铜的介孔γ-Al2O3样品对噻吩的吸附性能较好,原因在于此样品具有较大的比表面积且铜在此样品中的分散性较好。     

一步水热法合成铜改性的介孔γ-Al_2O_3及其吸附脱硫性能研究

采用一步水热合成法,以Al(NO3)3为铝源,P123为模板剂,Na OH、Na2CO3和K2CO3分别为沉淀剂,Cu(NO3)2为铜源,制备出负载铜的金属有序介孔γ-Al2O3,并运用N2吸附-脱附和XRD等技术对其结构进行表征,同时探讨了铜改性的介孔γ-Al2O3对模型燃油中的噻吩的吸附性能。结果表明,这3种沉淀剂都能制备出比表面积大(>226 m2/g),孔径分布中心为3.3 nm,孔体积为0.27⁰.35 cm3/g的负载铜的介孔γ-Al2O3,且样品都保持了较好的介孔结构。样品对模型燃油中噻吩的吸附脱硫性能表明,用Na OH作为沉淀剂且负载铜的介孔γ-Al2O3样品对噻吩的吸附性能较好,原因在于此样品具有较大的比表面积且铜在此样品中的分散性较好。     

二茂铁磷钼钒杂多酸电荷转移配合物的合成、表征及催化性能

以Keggin结构的钒取代的磷钼酸为电子受体,二茂铁为电子给体合成了3种二茂铁磷钼钒杂多酸电荷转移配合物[Fe(C5H5)2]3H[PMo11 VO40]·6H2O、[Fe(C5H5)2]3 H[PMo10V2O40]·3H2O和[Fe(C5H5)2]3H[PMo9V3O40]·8H2O,用元素分析、IR光谱、UV光谱...     

氨基功能化3DOM大孔硅铝催化材料的研究

以九水硝酸铝为铝源,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,三维有序聚苯乙烯(PS)微球为模板剂,合成三维有序大孔硅铝材料,对其采用后嫁接法引入氨基,制备含有氨基不同铝硅比的酸碱双功能催化剂。用扫描电镜显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)对样品进行表征。考察了它们在苯甲醛与乙酸酐反应合成肉桂酸反应中的催化性能。结果表明,得到的硅铝材料具有三维有序大孔结构,孔径约为250 nm,孔壁约为50 nm,孔容约为0.6 cc/g,比表面积约为80 m2/g。所制备的酸碱催化剂对肉桂酸反应表现良好的催化性能。Si/Al物质的量比为8,氮元素元素百分比为5.16%的NH2-3DOMSiO2-Al催化活性最好,肉桂酸收率为61.93%。     

前驱体对合成3DOM SiO2材料微观结构的影响

以自然沉积的聚苯乙烯(PS)胶体晶体为模板,分别以正硅酸乙酯(TEOS)的醇盐溶液和溶胶溶液为前驱体对PS模板进行填充,通过煅烧除去模板,得到了三维有序大孔(3DOM) SiO2材料.由SEM照片观察发现,当以TEOS的醇盐溶液为前驱体时,获得的3DOM SiO2结构不易控制,缺陷较多.而以TEOS的溶胶溶液为前驱体时获得的3DOM SiO2结构良好,孔径大小均匀,排列整齐,可以看成是PS模板的逆复制,说明前驱体溶液的选择对3DOMSiO2材料的微观结构有显著的影响.XRD分析显示,制备的3DOM SiO2孔壁为无定形结构.     

酚醛树脂辅助合成SiO2/TiO2介孔复合微球及其光催化

利用Stber法合成的纳米SiO2为前体,在酚醛树脂和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助下制备SiO2/TiO2介孔复合微球,并利用XRD、SEM、EDS、BET、BJH以及FTIR对材料的晶型、形貌以及结构进行了表征,以罗丹明B为目标降解物评价样品的光催化性能。结果表明,SiO2/TiO2介孔复合微球是由TiO2和SiO2组成,直径约300 nm,TiO2以纳米薄层方式均匀地沉积在SiO2表面,界面之间存在Si—O—Ti键;SiO2/TiO2介孔复合微球的比表面积为92.3 m2/g,较P25提高了约3倍。光催化评价表明,SiO2/TiO2介孔复合微球对罗丹明B的降解率达98%,较P25光催化降解率有明显提高。     

磷钨酸/二氧化硅/磺化聚醚醚酮复合膜的制备、表征与性能

以二氧化硅和磷钨酸改性磺化聚醚醚酮制得一种新型磺化聚醚醚酮复合膜。复合膜中杂多酸仍然保持着Keggin型PW12O430-阴离子的特征结构,二氧化硅和磷钨酸以无定形状态均匀分散于复合膜中。磷钨酸/二氧化硅/磺化聚醚醚酮复合膜的阻醇性能优于Nafion115;质子导电性能随着温度的提高有所增加。复合膜在磷钨酸中具有良好的稳定性。     

3DOM SH-SiO2材料的制备及对Pb(Ⅱ)离子的吸附性能研究

以正硅酸乙酯为硅源,聚苯乙烯(Ps)胶晶为模板,MPTMS为功能化试剂制备出巯基改性3DOM二氧化硅.用SEM、TEM、FTIR和EDS等手段对其结构性质进行了表征,并对巯基改性3DOM SiO2进行了Pb2+吸附研究,实验结果:功能化材料为三维有序大孔结构,孔径为160 nm,材料中含硫4.17％.吸附剂用量、吸附时...     

HMX/SiO2凝胶的制备及表征

基于溶胶-凝胶工艺,在二氧化硅(SiO2)溶胶向凝胶的相变作用过程,在凝胶点时加入HMX的二甲亚砜(DMSO)溶液,制备出HMX/SiO2(质量比80∶20)凝胶。用扫描电镜和傅里叶变换红外光谱对产物进行表征。结果表明,HMX/SiO2凝胶呈近似直径为0.5～1.0μm球形。与相同质量分数的HMX/SiO2机械掺杂混合物相比,HMX/SiO2凝胶的特性落高H50由31.70cm提高至52.24cm,摩擦感度由30%降至0。在铜管约束条件下,当平均装药的密度为1.15g/cm3时,临界传爆直径约为0.6mm。     

SiO_2负载稀土杂多酸催化合成1,1-二乙酸酯

采用浸渍法制备了SiO2负载稀土杂多酸盐LaPMo12O40/SiO2,并用傅立叶变换红外和X-射线衍射等方法对其结构进行了表征;以LaPMo12O40/SiO2为催化剂,以一系列醛与乙酸酐为原料合成了1,1-二乙酸酯,研究了催化剂用量、反应时间、醛与乙酸酐摩尔比对收率的影响。结果表明,LaPMo12O40/SiO2具有Keggin型结构;在LaPMo12O40/Si O2用量为0.1 g、n（醛）∶n（乙酸酐）=1∶3、反应时间为10 min、室温无溶剂条件下,1,1-二乙酸酯的收率达到60.2%~90.45%。     

SiO2负载稀土杂多酸催化合成1，1-二乙酸酯

采用浸渍法制备了SiO2负载稀土杂多酸盐LaPMo12O40/SiO2,并用傅立叶变换红外和X-射线衍射等方法对其结构进行了表征;以LaPMo12O40/SiO2为催化剂,以一系列醛与乙酸酐为原料合成了1,1二乙酸酯,研究了催化剂用量、反应时间、醛与乙酸酐摩尔比对收率的影响。结果表明,LaPMo12O40/SiO2具有...     

近单分散介孔SiO2/Fe3O4/SiO2微球的制备及漆酶固定化

以自制近单分散、平均粒径约为250 nm的SiO2亚微球为核心,采用液相沉积法得到β-FeOOH/SiO2微球,再通过溶胶-凝胶法以β-FeOOH/SiO2微球为内核,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,经水解缩聚反应,焙烧后得到近单分散介孔SiO2/Fe3O4/SiO2微球,以复合微球为载体,对漆酶进行固定。结果表明,近单分散介孔SiO2/Fe3O4/SiO2复合微球的介孔层厚约40 nm,具有较大的饱和磁化强度(14.715 emu/g),较小的剩余矫顽力(约为109Oe),其比表面积为391.067 m2/g,孔容为0.53 cm3/g,孔径分别在5.43 nm和20～80 nm,呈现双孔径分布。复合微球吸附漆酶后,介孔材料的比表面积与孔容分别减小为103 m2/g和0.37 cm3/g,复合微球对漆酶的吸附量为202.6 mg/g。     

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～...     

整体型微孔-大孔Silicalite-1@SiO2的制备与表征

以整体型柱撑式大孔聚合物为模板,制备出由SiO2纳米薄膜构筑的具有三维连续贯通孔道结构的整体型大孔SiO2,通过Silicalite-1前驱体溶液浸渍,在水热条件下制得不同规则形状的整体型Silicalite-1@SiO2材料.用SEM、XRD、MIP(压汞法)和BET技术对材料进行了表征.结果表明:Silicalite-1@SiO2的大孔孔径主要分布在0.5~1 μm之间,大孔SiO2孔壁上原位生长出直径为100~200 nm的Silicalite-1纳米颗粒,Silicalite-1纳米颗粒与大孔SiO2孔壁通过化学键结合到一起.水热晶化10 h的Silicalite-1@SiO2样品在保证整体型SiO2机械稳定性的同时达到最高结晶度,其比表面积(352 m2/g)和微孔体积(0.088 cm3/g)与整体型大孔SiO2相比均明显提高,并且Silicalite-1@SiO2具有很好的苯酚吸附性能.