利用TRPO-煤油/盐酸-ZrOCl_2萃取体系的第三相制备ZrO_2介孔材料

首次利用TRPO-煤油/HCl-Zr(Ⅳ)萃取体系中负载Zr(Ⅳ)的第三相作为模板和Zr(Ⅳ)源,采用冷冻的方法成功地制备了ZrO2介孔材料。并利用TG-DTA,TEM,XRD,N2吸附-脱附等方法对所制得的材料进行表征。     

海泡石制备介孔分子筛MCM-41的晶化工艺及其热稳定性研究

本文以海泡石为原料,通过球磨、酸化脱镁后,在水热条件下合成了介孔分子筛MCM-41.考察了pH值、晶化时间、晶化温度、Si/CTAB摩尔比等因素对MCM-41合成的影响,采用XRD和BET等测试手段对合成样品进行分析表征,并用DSC和XRD考察了镁含量对分子筛的热稳定性的影响.结果表明pH值在10～12,Surf/SiO2在0.05～0.6,晶化温度在80～140℃,晶化时间在12 ～96 h,MgO含量为0～2.27％的条件下都能合成有序的介孔分子筛MCM-41,DSC和XRD实验结果表明,原料中镁含量的提高对分子筛热稳定性不利.     

有序介孔氧化铝的合成及稳定性研究

以硝酸铝为原料,聚乙二醇1540为模板剂,碳酸铵为沉淀剂,合成了有序介孔氧化铝。通过BET法比表面积测定以及透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）分析,对合成的有序介孔氧化铝的结构特征进行了表征。重点考察了合成的有序介孔氧化铝在高温条件下的热稳定性。结果表明,合成的有序介孔氧化铝在高温条件下保持了良好的介孔结构,但比表面积有所降低。     

硼酸钠缓冲体系下制备介孔分子筛AlMCM-41及其水蒸汽热稳定性

硼酸钠缓冲体系下,在pH值为9. 5条件下,水热合成了硅铝比(简称Si/Al)分别为25、10、8、6的介孔分子筛Al MCM-41,在Si/Al为10时,在p H值分别为8. 5、9. 5、10. 8的条件下也水热合成了AlMCM-41,对合成后的样品进行XRD表征,得到结论:随着Si/Al的增加,AlMCM-41的有序性提高,pH值为9. 5得到的AlMCM-41结晶度最高。还考察了以上不同Si/Al和pH值介孔分子筛AlMCM-41的水蒸汽热稳定性,在Si/Al为25时,p H值为9. 5条件下合成介孔分子筛的水蒸汽热稳定性最好。     

介孔SiO2负载SO2-4/ZrO2固体超强酸催化剂的制备及其酯化催化活性研究

以稻壳SiO2为原料,非离子表面活性剂TX-100为模板,制备了介孔SiO2(MSU-2)及其负载SO2-4/ZrO2固体超强酸催化剂.以乙酸和正丁醇的酯化反应为探针,研究了载体类型、ZrO2的负载量、催化剂用量和反应时间对催化剂性能的影响.结果发现,当SO2-4/ZrO2的负载量在10wt%以上时,催化剂具有超强酸性;SO2-4/ZrO2负载量为20wt%时,催化剂(SO2-4/ZrO2/MS-60)具有最优的催化酯化反应活性.     

水热法制备高比表面积介孔TiO2粉体及其光催化性能研究

实验以β环糊精(β-CD)为造孔剂,采用水热法制备了高比表面积介孔TiO2纳米粉体.利用BET、XRD、N2 ad-sorption-sorption等方法对样品进行了测试.考察了水热温度、水热时间、焙烧温度、造孔剂添加量等因素对材料的比表面积及其光催化性能的影响.实验结果表明:当体系的水热温度180℃、水热时间8h、...     

介孔SiO2负载SO4^2-／ZrO2固体超强酸催化剂的制备及其酯化催化活性研究

以稻壳SiO2为原料,非离子表面活性剂TX-100为模板,制备了介孔SiO2(MSU-2)及其负载SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂。以乙酸和正丁醇的酯化反应为探针,研究了载体类型、ZrO2的负载量、催化剂用量和反应时间对催化剂性能的影响。结果发现,当SO42-/ZrO2的负载量在10wt%以上时,催化剂具有超强酸性;SO42-/ZrO2负载量为20wt%时,催化剂(SO42-/ZrO2/MS-60)具有最优的催化酯化反应活性。     

(Bi,B)/SBA-3复合介孔材料的合成及其水热稳定性探讨

以十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide,CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(tetraethyl orthosilicate,TEOS)为二氧化硅源,在酸性条件下加人BiCl3和H3BO3制备了(Bi,B)／SBA(SBA为以学校名称Santa Barbara命名的一种材料)-3介孔氧化硅复合材料。X射线衍射和高分辨率透射电镜结果表踢：复合介孔材料具有六方排列的孔道结构;通过N2吸附曲线可知复合介孔材料具有极高的比表面积,孔径主要集中分布在2．4 nm左右;从Fourier红外光谱位于966 cm^-1和1384 cm^-1的吸收峰可知,元素B在孔壁中以四配位和三配位的形式存在;从差热分析曲线可看到,随着B,Bi的掺入,在478℃附近出现了不同的放热峰。实验结果表明：由于B,Bi的掺杂不仅在纯的SBA-3的介孔材料中引入了BrФnsted酸中心,并且进一步改善了材料的有序性和热稳定性。     

液相法合成ZrO2介孔材料

以工业化试剂聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚P123为模板剂,ZrOCl2为锆源,在不引入SO4^2-或PO4^3-进入骨架的情况下,利用溶胶-凝胶法合成了比表面积为156 m^2/g,孔径分布窄,孔径可调的ZrO2介孔材料.结果表明：乙酰丙酮的加入对合成ZrO2介孔材料有不利影响,会破坏孔道结构;陈化时间和搅拌温度的改变可以调节介孔ZrO2的孔径,影响孔道构型,而搅拌温度过高将不能形成介孔结构;提高焙烧温度,使孔径增大,比表面积下降,但孔道构型基本没有发生变化,仍为介孔结构.     

热分解法制备纳米WO_3的结构特征及其分散行为研究

以钨酸铵为原料,在350～600℃不同温度下,用热分解法制备了纳米WO3。用透射电子显微镜、X射线衍射与电子衍射并结合热分析法,研究了热分解温度对纳米WO3的粒径大小、形状、晶型的影响,发现钨酸铵在225～375℃吸热分解,在400℃时完全分解为简单六方结构WO3和简单单斜结构WO3两相混合物,简单六方结构WO3在404℃左右向简单单斜结构WO3转变,500℃与600℃热分解产物都是简单单斜结构WO3。WO3粒径随温度升高而增大,分解温度从400℃升至600℃时,WO3粒径从20nm增大到100nm左右。用表面活性剂对纳米WO3进行表面修饰,发现两性型十二烷基二甲基甜菜碱可提高纳米WO3在水溶液与甲苯中的分散稳定性,沉降速度降低50%。     

介孔分子筛MSU-X合成条件对结构及热稳定性影响的XRD研究

以十八烷基聚氧乙烯醚(C18EO10)为模板剂,以正硅酸乙酯(TEOS)和硅酸钠分别为硅源,研究了不同pH值、反应温度、反应时间、原料比等条件下,合成的全硅MSU-X型介孔分子筛产物的结构变化规律,并通过焙烧和水热处理,考察了MSU-X介孔材料的结构稳定性.实验采用粉末多晶X射线衍射技术,分析了合成条件对MSU-X介孔分子筛结构和稳定性的影响.结果表明:以正硅酸乙酯为硅源,原料摩尔比为TEOS:C18EO10:H2O＝1:0.225:150,凝胶pH值为2,晶化温度为55℃,晶化时间48 h,相应的MSU-X材料具有较好的热稳定性和水热稳定性.相比之下,以硅酸钠为硅源得到的MSU-X材料,具有更高的短程有序度,孔壁厚、孔径小,稳定性优于以正硅酸乙酯为硅源合成的MSU-X产物,经900℃焙烧2 h或760℃水蒸气处理7 h后仍保持其孔道结构.     

含Co介孔分子筛的合成与稳定性研究

两步法进行含Co介孔分子筛的合成,采用XRD,FT-IR,TPR,TEM,N2吸附-脱附等方法对样品的物化性能进行表征结果表明:合成出了具有介孔结构的CoMCM-41,550℃焙烧可以将模板剂有效去除并不影响介孔结构,CoMCM-41的比表面积大于700m2/g,孔径分布在3.4～4.5 nm范围内.650℃热处理3 h或100℃水热处理5 d后CoMCM-41的比表面、孔径和孔体积变化较小,表明CoMCM-41的热稳定性和水热稳定性较好.     

7-氨基-6-硝基苯并二氧化呋咱的合成、晶体结构及热分析

以间二氯苯胺为起始原料,用氯乙酰基保护氨基的方法,经乙酰化、硝化、叠氮化及脱氮、水解4步合成了7-氨基-6-硝基苯并二氧化呋咱(ANBDF),其中叠氮化及脱氮反应不经分离一锅完成,脱氮反应在80℃完成,其余反应均在0℃至室温下完成。4步反应的得率分别为97.7%,70.0%,82.5%和80.0%。以IR1、HNMR、MS及元素分析对目标化合物的结构进行了表征。制备并测定了ANBDF的晶体结构,其晶体结构属正交晶系,空间群P2121/n;晶胞参数:a=1.3626(3)nm,b=0.6961(13)nm,c=0.95745(3);Dc=1.931 g.cm-3。晶体结构分析表明,ANBDF是一平面分子,分子内存在氢键,分子结构紧密,密度大。DSC分析结果证明,ANBDF在199.3℃达到最大放热峰,是热稳定性能极佳、极具前途的高能量高密度化合物。     

Ordered Mesoporous Materials with Improved Stability and Catalytic Activity

Microporous crystals of zeolites such as Y, Beta, and ZSM-5 are widely used commercial catalysts, but their applications are strongly limited by their small pore sizes. Recent progress in solving this is used to ordered mesoporous materials such as MCM-41, HMS, and SBA-15. These mesoporous materials have pore diameters of 2.0–30 nm and exhibit good catalytic properties for the catalytic conversion of bulky reactants. However, when compared with microporous crystals of zeolites, the catalytic activity and hydrothermal stability are relatively low, which severely hinders their practical applications in industrial catalytic reactions such as petroleum cracking. The relatively low catalytic activity and hydrothermal stability can be attributed to the amorphous nature of the mesoporous walls. In this account, we systemically review the routes for improving catalytic activity and hydrothermal stability of mesoporous materials, which include (1) acidic sulfated zirconia supported in mesoporous materials; (2) strongly acidic and thermally stable mesostructured sulfated zirconia with tetragonal crystalline phase; (3) strongly acidic and hydrothermally stable mesoporous aluminosilicates synthesized in alkaline media; (4) strongly acidic and hydrothermally stable mesoporous aluminosilicates synthesized in strongly acidic media; (5) hydrothermally stable mesoporous titanosilicates with catalytically active titanium species in oxidations; (6) high-temperature generalized synthesis of ultrastable ordered mesoporous silica-based materials by using fluorocarbonhydrocarbon surfactant mixtures.     

单分散介孔纳米载体合成及表征

通过St(o)ber法制备粒径约100 nm的SiO2纳米粒子,并以非离子表面活性剂嵌段共聚物为模板剂在纳米粒子表面再合成介孔SiO2层.在磷酸盐诱导剂的作用下可使核/壳结构的纳米粒子快速沉淀出来.再通过煅烧除去表面活性剂获得粒径均匀的球形介孔纳米载体.通过动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)和氮气吸附脱附测定等技术对材料进行表征.纳米载体的平均有效粒径约为183 nm,介孔孔道为5.5 nm,具有良好的分散性(PDI:0.076),比表面积高达158.6 m2/g,孔容积0.22 cm3/g.结果表明,该法可以简单快速地制备纳米载体.     

透明介孔氧化锆涂层的制备与表征

以ZrCl4为锆源,以三嵌段聚合物P123（EO20PO70EO20,EO为乙氧基,PO为丙氧基）为模板剂,采用原位水解法制备了透明介孔氧化锆涂层。透射电镜表征结果显示,ZrO2涂层中的介孔孔道呈阵列状排布,孔道垂直于载体。这种特殊的结构是导致涂层透明的主要原因,其形成受溶剂挥发速率、模板剂浓度及空气湿度的影响。从形成...     

ZrO2中孔膜的制备及其耐酸碱腐蚀性能

以正丙醇锆为前驱体,通过颗粒溶胶路线制备ZrO2溶胶,并以此溶胶制备出稳定的制膜液. 采用浸浆法,经过一次涂膜,在平均孔径约为70 nm的片状a-Al2O3支撑体上制备出完整无缺陷的孔径小于10 nm的中孔ZrO2陶瓷膜,详细考察了烧成温度对ZrO2粉末和ZrO2中孔膜性能的影响. 在450℃的烧成温度下制备出孔径约为7 nm的ZrO2中孔膜,该膜对PEG的截留分子量为19500,在原料液侧压力为0.76 MPa、温度(23±1)℃条件下,纯水渗透通量为30~35 L/(m2×h). 经HNO3(pH=2)和NaOH(pH=13)溶液动态腐蚀后的ZrO2中孔膜对PEG截留分子量的变化表明,所制ZrO2膜具有较高的耐酸碱腐蚀性能.     

高强度碱激发地质聚合物的热稳定性

以偏高岭土、水玻璃、氢氧化钠、去离子水为主要原料,通过碱激发反应制备出地质聚合物,研究了H2O与Al2O3摩尔比(M)对地质聚合物抗压强度的影响,以及地质聚合物在不同煅烧温度保温2 h后的质量变化、线收缩率和微观结构。结果表明:当M=13.02时,材料的抗压强度达到83.56 MPa;600℃之前材料的结构较为稳定,材料具有低的质量损失和线收缩;600℃保温2 h后材料的抗压强度和体积密度分别为83.27 MPa和1.34g/cm3。