金属离子Al~(3+)对SBA-15分子筛形貌的调控作用研究

以异丙醇铝为铝源,在高浓度酸性环境下,通过Al3+调控SBA-15的形貌与性质。在强酸条件下,所得样品的实际n(Si)∶n(Al)都远高于配料n(Si)∶n(Al),且样品的Brnsted酸为0,Lewis酸也较低,铝元素无论是以嫁接还是骨架配位形式都难以嵌入到SBA-15的体相中。随着配料n(Si)∶n(Al)降低,SBA-15由线粒状向端粒颗粒状发展;当配料n(Si)∶n(Al)=5和2.5时,SBA-15仍然具有有序结构,但是二维有序性不强。当n(Si)∶n(Al)=20时,所得材料具有最高的比表面积、孔容及孔径,其值分别为827m2/g,1.25cm3/g,6.06nm。无机硅物种和有机高分子表面活性剂相互作用及体系Al3+浓度导致的胶束空间限制这两方面是Al3+对SBA-15的形貌形成的原因。     

SBA-15负载金属锡催化α-蒎烯环氧化反应

采用水热合成法,以P123为模板剂制备介孔材料SBA-15,然后通过SnCl_4·5H_2O浸渍负载及硫酸浸渍,进一步合成介孔催化剂SO~(2-)_4/Sn/SBA-15。通过IR、TG、SEM和TEM进行表征,并将负载型介孔分子筛SO~(2-)_4/Sn/SBA-15用于催化α-蒎烯的环氧化反应。讨论n(SBA-15)∶n(SnCl_4·5H_2O),催化剂加入量,n(环氧化试剂过氧乙酸)∶n(原料)对环氧化产物得率的影响。结果表明:n(SBA-15)∶n(SnCl_4·5H_2O)为5∶1,催化剂加入量为2.5%,n(CH_3COOOH)∶n(α-蒎烯)=1.2∶1.0时,α-蒎烯的转化率为95.4%,产物2,3-环氧蒎烷的得率为88.82%。     

介孔分子筛K2O/SBA-15催化酯化反应的研究

以介孔分子筛SBA-15为载体,负载KNO3后经过煅烧,制得K2O/SBA-15固体碱催化剂.通过XRD和BET对样品进行了测试分析,并对K2O/SBA-15催化合成油酸甲酯的酯化反应进行了研究.试验结果表明:当K2O负载量为2%,n(醇)∶n(酸)2∶1,反应温度180℃,反应时间4 h,催化剂用量为原料质量的5.0...     

双官能化SBA-15对Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用"one-pot"方法合成了含有30%巯基和10%~70%氨基的双官能化SBA-15。以红外、X射线衍射等测试手段对合成产品进行了表征,考察了不同含量的氨基和巯基对合成产品吸附Cr(Ⅵ)性能的影响,探讨了氨基与巯基在吸附过程中发挥的作用。结果表明,当n(NH_2)∶n(SH)为2∶3时,合成的双官能化SBA-15对Cr(Ⅵ)的吸附性能最佳,吸附量达到了49.94 mg/g;氨基的加入不仅促进了SBA-15对Cr(Ⅵ)的吸附,还缩短了达到吸附平衡的时间。     

SO42-/Al2O3-ZrO2/SBA-15固体酸催化合成棕榈酸甲酯

将Al(NO3)3.9H2O,Zr(NO3)4.5H2O与活化后的主体材料SBA-15分子筛通过尿素水解的方法,制备了改性SBA-15分子筛,进一步用硫酸浸渍处理改性分子筛以增强分子筛表面的酸活性中心。并采用红外光谱、扫描电镜、透射电镜等分析方法对试样进行了表征,结果表明,制得的催化剂SO24-/Al2O3-ZrO2/SBA-15仍然保持高度有序的介孔一维六角结构。并将其催化剂用于棕榈酸与甲醇的酯化反应中,采用正交实验确定较佳的工艺条件为:催化剂用量为1.2 g,n(棕榈酸)∶n(甲醇)=1∶12,反应时间为9 h,此条件下棕榈酸甲酯的反应收率可以达到82.3%,实验表明所合成的固体酸催化剂具有良好的催化性能。     

硅酸钠为硅源的介孔分子筛SBA-15-SO3H的研究

在强酸性和水热条件下以硅酸钠（Na₂SiO₃·9H₂O）为硅源合成表面含磺酸基的介孔分子筛催化剂SBA-15-SO₃H。XRD结果表明，该分子筛具有规则的六方立柱形介孔结构。SBA-15-SO3H用于叔丁醇和乙醇合成乙基叔丁基醚（ETBE）的醚化反应研究，分别考察了反应温度、原料配比和反应时间等因素对醚化反应的影响。最佳操作条件为：温度120 ℃，n(乙醇)∶n(叔丁醇)=2∶1，反应时间5 h，m(催化剂) ∶m(原料)=1∶10。在此条件下，叔丁醇的转化率为62.83%。     

SBA-15固载磷钨酸催化剂的制备及催化合成叔丁基苯酚

以不同硅烷偶联剂改性的介孔分子筛SBA-15为载体、PW_(12)为催化剂,通过对SBA-15表面共价及非共价修饰制备磷钨酸@介孔分子筛/硅烷偶联剂复合催化剂PW_(12)@SBA-15/YSiX_3(YSiX_3=Apts、Atapts、Papts);并利用FT-IR、XRD、TEM、N_2吸附-脱附对其组成、结构及形貌进行表征。以改性SBA-15分子筛固载磷钨酸催化剂催化合成叔丁基苯酚为研究对象,考察不同硅烷偶联剂、反应温度、苯酚与叔丁醇物质的量比对催化合成叔丁基苯酚的影响,并获得合成叔丁基苯酚的最佳工艺条件,即反应温度145℃、n(苯酚)∶n(叔丁醇)=1∶2.5、重时空速2.2 h~(-1),该最佳反应条件下,PW_(12)@SBA-15/Apts催化剂催化合成叔丁基苯酚的催化活性最高,苯酚转化率为98.3%,2,4-二叔丁基苯酚选择性为57.3%.     

正交实验法优选K_2O/CaO-SBA-15催化生产生物柴油工艺条件

以介孔分子筛SBA-15为载体,通过浸渍法制备固体碱催化剂K2O-SBA-15、CaO-SBA-15和K2O/CaO-SBA-15,并对其进行XRD表征。将制备的催化剂用于催化大豆油和无水甲醇制备生物柴油。按四因素三水平的正交实验设计方案进行实验,表明各因素影响程度依次为:反应时间反应温度油醇物质的量比催化剂用量。最佳反应条件:在温度为60℃时加入n(原料油)∶n(甲醇)=12∶1的反应物,加入m(催化剂)∶m(原料油)=3%的催化剂,反应3h,产率达86.97%。     

HPWA/SBA-15催化合成对叔丁基苯酚

以SBA-15负载磷钨酸（HPWA）为催化剂、甲基叔丁基醚（MTBE）和苯酚为原料在钢密封间歇反应釜中进行催化合成对叔丁基苯酚的实验研究。考察了HPWA负载量、催化剂用量、反应温度、反应时间及原料配比对烷基化反应的影响。实验结果表明,反应温度为160 ℃、负载HPWA质量分数30%、反应时间3 h、催化剂用量为原料质量的5%和原料配比n(MTBE)∶n(苯酚)＝2∶1时,苯酚的转化率为85.1%, 对叔丁基苯酚的选择性66.87%。实验中HPWA/SBA-15分子筛表现出较高的活性及选择性。     

SO42－/ZrO2/SBA-15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SBA-15，并以其为载体负载固体超强酸SO₄^2－/ZrO₂，得到催化剂 SO₄^2－/ZrO₂/SBA-15，通过XRD对其进行表征。在固定床反应器中，以丙烯和乙酸为原料，研究该催化剂催化合成乙酸异丙酯的活性。对反应条件进行系统地考察，得出最佳反应条件：反应温度140 ℃,反应压力1.2 MPa,空速1 h^－1,n(C₃H₆)∶n(CH₃COOH)=3∶1。在此条件下乙酸异丙酯的产率最高可达79.6％。     

NaA/MCM-41微介复合分子筛的合成与表征

按n(SiO2)∶n(Na2O)∶n(Al2O3)∶n(H2O)=1∶1.5∶0.5∶100加料,在90℃下水热晶化3 h合成NaA微孔分子筛,再按n(SiO2)∶n(NaOH)∶n(CTAB)∶n(H2O)=1∶0.3∶0.3∶90依次添加到NaA微孔分子筛中,于110℃下水热晶化24 h合成NaA/MCM-41微介复合分子筛,并采用XRD、SEM(EDS)和TEM等方法对其进行了表征。吸附阳离子红X-5GN模拟染料废水结果表明,在50 mLρ(阳离子红X-5GN)=20 mg/L的水溶液中,NaA/MCM-41微介复合分子筛的投加量为0.6 g/L、pH=6、振荡时间为60 min时,脱色率可达到96.4%,比NaA分子筛和MCM-41介孔分子筛独自吸附脱色效果要好。     

油酸改性MPA山梨醇树脂的合成与结构表征

以马来海松酸酐 (MPA)和山梨醇 (S)、乙二醇 (EG)、油酸 (OA)制备油酸接技MPA山梨醇树脂 ,研究了原料配比、反应温度、反应时间、催化剂对产品收率的影响。结果表明 :在n(MPA)∶n(S)∶n(EG)∶n(OA) =1 0∶1 0 2∶1 12∶2 1,反应温度为 2 2 0℃ ,反应时间 3 5h ,w (复合催化剂 ) =0 5 %的最佳合成工艺条件下 ,得到产率为 89%、软化点为 48℃的产品 ,最后用FTIR、1H NMR、TGA、DSC等测试技术 ,确认产品为油酸MPA山梨醇树脂 ,它具有良好的耐热性能。     

直接合成Nb-SBA-15催化氧化苯乙烯

用直接合成法制备Nb-SBA-15介孔分子筛,并用XRD、BET、FT-IR和DTA测试手段对其进行分析。结果表明,Nb-SBA-15仍保留高度有序的介孔结构。以质量分数30%的H2O2为氧化剂,丙酮为溶剂,对Nb-SBA-15催化氧化苯乙烯反应进行了研究,试验得到较适宜工艺条件为:反应温度为70℃,反应时间为10 h,催化剂用量为原料质量的10.0%,n(苯乙烯)∶n(H2O2)∶n(丙酮)=1∶2∶2,苯乙烯的转化率可达43.21%,苯甲醛的选择性为94.32%。     

中孔分子筛Zr/Mo-MCM-41催化α-蒎烯水合反应研究

制备了一种中孔分子筛Zr/Mo-MCM-41。采用X射线衍射（XRD）、红外（FT-IR）和氨吸附-脱附（NH₃-TPD）对其结构和酸强度进行了表征。结果表明,Zr/Mo-MCM-41中孔分子筛具有一定的长程有序性、结晶度和较强的酸性。将其用于催化α-蒎烯水合反应,详细考察了催化剂的用量、反应物配比、反应温度和反应时间等因素对反应结果的影响,得到了较佳的反应条件：催化剂1.5 g,α-蒎烯0.15 mol ,n(α-蒎烯)∶n(氯乙酸)∶n(水)=1∶1∶3,反应温度60 ℃,反应时间8～10 h。在该反应条件下,α-蒎烯转化率为96.9％,α-松油醇选择性为57.2％。还考察了催化剂的重复使用性能。     

铌掺杂介孔氧化锆复合催化材料的合成与表征

以氧氯化锆（ZrOCl2·8H2O）为锆前驱体,乙酰丙酮（ACAC）作为水解抑制剂,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,用无水乙醇稀释的氨水调节溶液的pH,采用溶胶-凝胶法于溶剂无水乙醇中合成介孔氧化锆。在此基础上以草酸铌为铌前驱体,将铌元素掺杂到介孔氧化锆体系,制备介孔Nb2O5-ZrO2复合氧化物催化剂。采用低温氮气吸附-脱附、X射线粉末衍射（XRD）、Hammett指示剂法对样品进行表征。结果显示,将铌掺入介孔氧化锆后,可制备出介孔 Nb2O5-ZrO2复合氧化物,当n（Nb）∶n（Zr）＝0.05时,其产品BET表面积为122.42 m2/g,孔径为3.68 nm,与未掺杂介孔氧化锆的样品相比,虽然并没有产生新的酸位,但总酸量有所增加。     

HPW/HY-SBA-15催化剂的制备及氧化脱硫性能研究

采用后合成法合成了HY-SBA-15复合分子筛,并以其为载体,负载不同比例的磷钨酸(HPW)制备催化剂.用XRD对HY-SBA-15复合分子筛及HPW/HY-SBA-15催化剂进行了表征,结果表明:适量磷钨酸的引入并没有改变复合分子筛的介孔结构,但会使其衍射峰的强度有所降低.以硫含量为500 μg/g模拟油进行氧化脱硫反应,考察了反应温度、反应时间、磷钨酸负载比例、剂油比、氧化剂用量等工艺条件对脱硫率的影响.研究结果表明:磷钨酸的负载量为20％(质量分数),活化温度为300℃时的HPW/HY-SBA- 15催化剂效果最好,在模拟油用量为30 mL,反应温度50 ℃,反应时间90 min,剂油比(催化剂与模拟油的质量比)为0.02,n(H2O2)∶n(S)=8,无水乙醇用量3 mL的条件下,脱硫率可达95.7％.     

介孔SO_4~(2-)/ZrO_2的制备、表征及性能

以正丙醇锆为锆前躯体,硫酸铵为硫源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,溴化钾为添加剂,按n(Zr4+)∶n(CTAB)∶n(SO24-)=2∶1∶2,在水热条件、酸性介质中合成了介孔ZrO2/SO24-。通过X射线衍射(XRD),N2物理吸附,扫描电镜(SEM),FTIR分析手段对其结构进行了表征;并以乙酸正丁酯的酯化反应为探针反应,考察了其催化活性。结果表明,采用两步焙烧法去除模板剂后,该样品的介孔结构类似于MCM-41,d值为3.85nm;在500℃焙烧后,该样品仍具有274m2/g的比表面积及3.2nm的平均孔径;SEM显示焙烧后的样品形貌为球形颗粒;FTIR分析得出,焙烧产物ZrO2/SO42-中S=O键对Zr4+有强的吸电子作用,产生强的Lewis酸中心。当催化剂用量为正丁醇质量的2.5%,n(乙酸)∶n(正丁醇)=1∶2,反应3h后,乙酸的转化率达91.48%。     

Zr/Mo-MCM-41中孔分子筛催化2-甲氧基萘乙酰化反应

制备了Zr/Mo MCM 41中孔分子筛,采用XRD、FTIR、BET、ESR和NH3 TPD对其结构进行了表征。结果表明,Zr/Mo MCM 41中孔分子筛具有较好的长程有序性和结晶度;但Mo并未进入分子筛骨架内部,而是在分子筛表面以非五价钼的氧化物形式存在。将Zr/Mo MCM 41用于催化2 甲氧基萘与乙酸酐的傅 克酰基化反应,得到较佳工艺条件为:n(Si)∶n(Mo)=1∶0 06,催化剂1 2g,2 甲氧基萘0 025mol,n(2 甲氧基萘)∶n(乙酸酐)=1∶6,反应温度130℃,反应时间24h。2 甲氧基萘的转化率达93 8%,1 乙酰基 2 甲氧基萘的选择性达94 9%。     

3,4,5-三甲氧基苯乙酸的合成

以3,4,5-三甲氧基苯甲醛为原料,经二氯卡宾反应、还原反应两步合成了米库氯铵的重要中间体——3,4,5-三甲氧基苯乙酸。较佳的合成工艺条件为:(1)二氯卡宾反应:以0.3 mol 3,4,5-三甲氧基苯甲醛为基准,在n(3,4,5-三甲氧基苯甲醛)∶n(CHCl3)=1∶3,复合相转移催化剂(PTC)2 g,w(NaOH)=40%的水溶液21 mL,反应温度60℃,反应时间7 h的条件下,反应收率为71.7%;(2)还原反应:以0.1 mol 3,4,5-三甲氧基扁桃酸为基准,在n(3,4,5-三甲氧基扁桃酸)∶n〔(CH3)3SiCl〕∶n(NaI)∶n(Zn)=1∶1.25∶1.25∶3,反应温度80℃,"一锅法"反应5 h的条件下,反应收率91.0%。两步反应总收率为65.2%。产物结构通过IR、1HNMR进行表征。     

八(乙酰苯基)笼形倍半硅氧烷的合成及表征

以八苯基多面低聚倍半硅氧烷(OPS)为底物,无水三氯化铝为催化剂,经傅-克酰基化反应合成了笼形八(乙酰苯基)倍半硅氧烷(OAcPS)。用红外光谱、1H、13C、29Si核磁共振、元素分析、热分析等手段,对其结构和性质进行了表征。研究并讨论了溶剂用量和投料比对反应收率的影响。较佳的合成条件为:二氯甲烷用量140mL,n(acetyl chloride)∶n(OPS)=10∶1,n(AlCl3)∶n(OPS)=2.5∶1,在0℃反应6 h,产率达70%。