MCM-22/MCM-41复合分子筛改质FCC汽油研究

采用纳米组装法合成了MCM-22／MCM-41复合分子筛,在固定床微反装置上进行催化裂化汽油改质研究,考察了芳构化反应和降烯烃效果。结果显示,MCM-22／MCM-41复合分子筛较单组分MCM-22具有更强的芳构化性能,并且初始活性高,稳定性好。催化裂化汽油经复合分子筛催化改质,芳烃体积分数由28．6％升至51．1％,烯烃体积分数由34．0％降至5．8％。MCM-22／MCM-41复合分子筛用于FCC汽油改质的适宜操作条件：反应温度400℃,压力2MPa,液时空速3h^-1。     

SiW12／MCM-41催化剂的合成及对三醋酸甘油酯反应的影响

制备了负载H3SiW12O40(SiW12)杂多酸的SiW12/MCM-41催化剂,用XRD等方法对其结构进行了表征.以SiW12/MCM-41为催化剂对合成三醋酸甘油酯的反应进行了研究,并与其它几种分子筛催化剂HMCM-41、Hβ、BAPO-5、SAPO-5的催化性能进行了对比,筛选出合成三醋酸甘油酯的反应性能较好的负载型催化剂SiW12/MCM-41.然后在SiW12/MCM-41催化剂下通过单因素实验对SiW12的负载量、催化剂的活化温度、酸醇摩尔比等因素考察,并对冰醋酸和甘油的酯化反应进行了优化.得出最佳操作条件SiW12/MCM-41催化剂的最佳负载质量分数为50%,催化剂焙烧温度为300 ℃,醇酸摩尔比为1∶5,反应温度为125 ℃,反应时间为4～5 h.     

纳米MCM-49分子筛催化二异丙苯烷基转移反应催化性能研究

采用动态水热合成方法制备了纳米MCM-49分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附、SEM和FTIR等手段对其结构和酸性进行了表征,考察了纳米MCM-49分子筛催化二异丙苯与苯烷基转移反应的催化性能.研究结果表明,所合成的分子筛为高结晶度的纳米MCM-49分子筛.在二异丙苯与苯的烷基转移反应中,适当提高反应温度、降低空速、降低分子筛硅铝比有利于提高二异丙苯转化率和异丙苯收率.在烷基转移反应温度为200℃,二异丙苯空速为2 h-1条件下,二异丙苯转化率达到86.51%,异丙苯收率接近95%.     

三种MWW型分子筛的合成与性能研究

采用动态水热晶化法在不同奈件下合成了3种分子筛MCM22,MCM49和MCM-56：以XRD,BET,NH3-TPD和吡啶吸附等方法对它们的构型、孔分布和酸性质进行了表征;以苯和丙烯烷基化合成异丙苯为模型反应,评价了3种分子筛的催化性能,探讨了分子筛孔道和酸性质对产物分布的影响。结果表明,MCM49的B酸量最多,而MCM-56具有更多的L酸;3种分子筛对苯与丙烯烷基化均具有良好的催化性能,烯烃转化率都在99.9％以上,并具有相近的产物分布。但MCM-49上异丙苯的选择性最高,产物正丙苯的量也最多;MCM-56的结构特点使其上容易发生异丙苯的深度烷基化,因而易于二异丙苯和三异丙苯的生成。     

USY分子筛催化噻吩十二烯烷基化工艺条件的考察

以模拟汽油为原料,用小型间歇式反应器,对4种Y型分子筛催化噻吩—烯烃的烷基化反应性能进行评价。实验结果表明:分子筛USY1烷基化的活性和控制烯烃聚合明显优于其他3种催化剂。USY1分子筛催化噻吩—烯烃烷基化的最佳反应条件是:反应温度为140℃、反应时间为2h、剂油质量比为1∶10。在最佳反应条件下,噻吩转化率为88.17%,且重复使用4次催化剂仍具有较高的催化活性。     

MCM-48催化剂的合成、表征与异构化性能分析

采用XRD、BET吸附、红外吡啶吸附等方法,对所制备的MCM-48中孔分子筛催化剂进行表征,考察反应温度、还原温度和还原氢气流速对异构化催化性能的影响.结果表明,MCM-48负载活性组分后,仍然保持着良好的长程有序性,具有典型的中孔物质吸附曲线,比表面积为943 m2/g,MCM-48催化剂具有B酸性和L酸性;MCM-48对正庚烷异构化反应具有较好的异构化性能,当还原温度为400℃、反应温度为300℃,H2流速为30 mL/min时,催化剂催化性能最好,正庚烷转化率为10.5%时,异构化选择性达到70.6%.     

PW/MCM-41催化苯与长链烯烃烷基化

制备了不同负载量的负载型PW/MCM-41催化剂。通过XRD、NH3-TPD、N2吸附和苯与1-十二烯烷基化反应考察了PW/MCM-41催化剂的组成、酸性及孔结构对其催化性能的影响,并与HY分子筛进行比较。结果表明,在磷钨杂多酸负载量不高于50%时,系列负载型PW/MCM-41催化剂兼备较强的酸性和单一的中孔结构特性,MCM-41载体的骨架结构保持较完整,杂多酸分散程度较高;通过改变预处理温度和杂多酸的负载量,可有效地调整PW/MCM-41的催化性能;与HY分子筛相比,PW(50)/MCM-41催化剂对苯与1-十二烯烷基化反应显示出较高的催化活性、稳定性和线性烷基苯选择性,而且线性烷基苯异构体分布更合理。     

pH值及模板剂用量对MCM-41合成的影响

在合成MCM-41分子筛过程中,采用4种不同混合试剂来调节凝胶的pH值,在其它反应条件相同的情况下进行合成,并通过XRD测定来考察pH值对合成MCM-41的影响.也考察了模板剂用量对分子筛合成的影响.结果表明:在原料配比、搅拌速度及合成温度完全相同的情况下,当凝胶的pH值为10时,MCM-41的结晶效果最好;不同的混合试剂调节凝胶的PH值时,显出不同的效果,且影响较大;确定出模板剂的最佳用量为n(SiO2)/n(CTAB)=1:0.08.     

凹土制备MCM-41及其氨基改性吸附单宁酸

凹凸棒石粘土经酸化、水热晶化合成MCM-41分子筛并对其进行了氨基改性。采用XRF、XRD、SEM、TEM、FT-IR和N2吸附-脱附对材料进行表征。研究模板剂和NaOH浓度、晶化温度和时间对MCM-41分子筛合成的影响以及氨基改性后对单宁酸的吸附性能。结果表明:模板剂十六烷基三甲基溴化铵浓度为10%、NaOH浓度为0.4 mol/L、晶化温度100℃、晶化时间96h时,所得MCM-41分子筛具有较好的结晶度和最大的比表面积。氨基改性可有效提高MCM-41分子筛对单宁酸的吸附,最大饱和吸附量为110mg/g。     

硅铝比对MWW层状结构分子筛的物相、结构及酸性的影响

采用动态水热合成方法合成了具有不同硅铝比的MWW层状结构分子筛,分别制得MCM-22和MCM-49分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和FTIR等技术研究了硅铝比对MWW层状结构分子筛的物相、结构及酸性的影响.结果表明,采用动态水热合成方法制得了高结晶度的MWW结构分子筛,当原料硅铝比(Si/Al)在17.5～30之间,所得晶化产物为MCM-22分子筛;当原料硅铝比为12.5～15时,所得晶化产物为MCM-49分子筛.样品表面强酸中心和弱酸中心的酸量随着硅铝比的增加而降低,B酸量在总酸量中所占比例逐渐减小.在硅铝比为12.5～25范围内,酸强度基本保持不变;当硅铝比升至30,酸强度减弱.     

层状MCM-22硼硅结构分子筛的合成与表征

利用水热合成方法制备了层状MCM-22硼硅结构分子筛。X射线衍射和核固态核磁研究了温度、碱度、晶化时间等因素对产物物相的形成与组装的影响。研究表明,在温度423 K,投料摩尔比为SiO2∶B2O3∶KOH∶H2O=1∶6.1∶0.12∶19,15 d左右可以得到结晶度良好的B-MCM-22分子筛晶体。电镜照片显示晶体为碟状,晶体尺寸为(5~10)μm×(2~3)μm。根据不同时刻晶体的晶化电镜照片,提出了B-MCM-22分子筛可能具有的独特晶化机理。     

CdTe/MCM-41纳米复合材料的组装及发光性质的研究

作为一种新型材料,有机染料发光团掺杂SiO2纳米粒子等纳米荧光探针被广泛用于生物标记领域的研究,然而其分子生物毒性较大,在生物标记方面的应用受到一定限制．以十六烷基溴化铵（CTAB）为模板剂,四乙氧基硅烷（TEOS）为硅源,在碱性介质中合成MCM-41介孔分子筛．以巯基乙酸为稳定剂,在水相中合成CdTe纳米晶,通过阴阳离子的相互作用,2种粒子复合,CdTe纳米晶的发光光谱发生红移,荧光强度减弱．将无机发光量子点以共价方式包埋在介孔分子筛MCM-41中所得的复合材料具有独特的光学性质,水溶性好,毒性小,有广泛的生物应用前景．     

介孔有机-无机杂化材料NH_2-MCM-41的合成与表征

以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,合成介孔硅基材料MCM-41.通过有机硅烷偶连法将3-氨丙基三乙氧基硅烷嫁接到介孔材料MCM-41上,得到氨基官能化的介孔材料NH2-MCM-41.利用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附和ICP对合成的杂化材料进行表征.     

离子液体和十六烷基三甲基溴化铵复合模板剂对MCM-41合成的影响

利用1-烷基-3-甲基咪唑的盐([Cnmim]Br,n=12,14,16,18,20)离子液体和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为复合模板剂成功合成出介孔分子筛MCM-41.经X射线衍射和氮吸脱附的表征表明合成出的分子筛均具有统一的孔径,高的比表面积及稳定的骨架结构.其中,以[C14mim]Br和CTAB为复合模板剂合成分子筛具有最大的比表面积;用[C20mim]Br和CTAB为复合模板荆合成分子筛的孔径最大;而晶形效果最好的分子筛则是用[C16mim]Br和CTAB为复合模板剂.     

MCM-41固载异双核金属配合物的合成表征及催化性能

合成了9个具有混合价态的大环d-f异双核配合物[M1M2L](NO3)(H2O)n(M,L分别代表金属和配体)。采用浸渍法将d-f异双核配合物分别固载在中孔分子筛MCM-41上制得负载催化材料。IR,UV-Vis,XRD,ICP-AES和TG/DTA表征表明异双核配合物被固载后,配合物结构仍保持完整。以环己烷氧化为探针反应,考察了负载催化材料的催化性能。结果表明该系列催化剂具有较高的活性,其TOF值分别为20.4-49.2 h-1。当选用冰醋酸做溶剂时,环己烷的转化率高达72.1%。此外,分别考察了反应时间、反应温度、氧化剂加入量及催化剂的加入量对环己烷催化氧化的影响。该系列催化剂在环己烷液相反应中的最佳反应条件为:反应时间10-12 h,反应温度在343-393 K,双氧水的最佳加入量为5-15 mL,催化剂的最佳加入量0.5-1.0 g。     

介孔分子筛的合成、表征及催化性能(Ⅰ)--介孔分子筛的合成

由于介孔材料在催化裂化、精细化工等领域具有潜在的应用价值,因此受到人们极大的关注。总结了介孔材料合成的发展过程、MCM－41分子筛的各种合成方法、各种因素对合成MCM－41分子筛的影响、各种杂原子介孔分子筛的合成及各种氧化物介孔材料的合成方法。     

酞菁钴/MCM-41的合成、表征及催化性质

采用共混(one-pot)方法,将有机功能材料酞菁钴(CoPc)组装进介孔分子筛MCM-41孔道中,合成纳米复合材料CoPc/MCM-41,并利用X-射线粉末衍射,Uv-vis,N2吸附,TEM等方法对其进行表征.研究结果表明:CoPc成功地组装进介孔分子筛MCM-41的孔道中,并以单体的形式存在;同时对其催化性质进行了研究,因为CoPc在MCM-41中以单体的形式存在,因此组装体显示出比体相CoPc更加优异的催化性能,为新型催化剂的研究与开发提供了借鉴与经验.     

嵌入式仲胺化MCM-41负载手性环己二胺Salen MnⅢ配合物用于不对称环氧化反应的研究

通过共聚法合成了嵌入式仲胺官能化的MCM-41,利用接枝法制备出介孔分子筛MCM-41负载的手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂.采用FT-IR、DRUV-Vis、XRD、N2吸附、ICP等手段对其进行了表征.以其为催化剂,次氯酸钠、间氯过氧苯甲酸为氧化剂,分别用于苯乙烯、1,2-二氢化萘、顺--甲基苯乙烯以及-甲基苯乙烯等非官能团化烯烃的不对称环氧化反应.当以间氯过氧苯甲酸为氧化剂时,催化剂显示较高的转化率、环氧化物选择性和对映体过量值,但与相应的均相催化剂比,负载后催化剂活性和对应选择性都有所降低.同时对催化剂的循环使用性能进行了考察,发现络合物在催化反应过程中分解是催化剂失活的主要原因.     

不同载体负载ZnCl2催化2-甲基吲哚合成的研究

以苯肼和丙酮为原料,采用Fischer吲哚合成法,制备了2-甲基吲哚.考察了ZnCl2,ZnCl2/HZSM-5,ZnCl2/MCM-41,ZnCl2/3A,ZnCl2/γ-Al2O3和ZnCl2/硅胶等催化剂对反应的选择性和收率的影响.结果表明:ZnCl2/MCM-41的催化性能最好,当ZnCl2在MCM-41上的负载量为4 mmol/g时,产物的选择性和收率达到最高,分别为77.0%和76.2%,同时,该催化剂经过4次回收后使用,产物的收率仍高达70.4%,重复使用效果较好,实验显示,ZnCl2/MCM-41可以完全替代ZnCl2用于2-甲基吲哚的制备,是一种清洁、绿色环保的环境友好催化剂.