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。     

钛硅有序介孔分子筛合成及应用研究进展

基于国内外固体催化剂的研究成果,主要研究钛硅有序介孔分子筛催化材料。首先介绍了钛硅有序介孔分子筛材料的合成机理,然后综述了Ti-MCM-41、Ti-SBA-15两类重要的有序介孔分子筛合成及其在光催化、环氧反应以及其它方面的应用研究,最后结合现状对钛硅有序介孔分子筛材料的发展进行了展望。     

基于介尺度结构解聚-重组装的Beta分子筛的绿色合成及应用

Beta分子筛作为一种重要的催化材料,被广泛应用于石油化工、煤化工及环境保护等领域,但其常规的水热合成过程存在成本高、单釜产率低和废水排放量大等问题。本研究提出了一条基于天然矿物介尺度结构解聚-重组装的无溶剂绿色合成Beta分子筛的新路线,采用该路线所合成的Beta分子筛（Beta-Anhyd）含有丰富的介孔和大孔结构,且具有较商业Beta分子筛（Beta-Ref）更高的比表面积和更低的酸量,以其为载体,通过脱Al补Sn制备的Sn-Beta催化剂（Beta-Anhyd-Deal）在丙烷脱氢反应中表现出较参比催化剂（Beta-Ref-Deal）更加优异的催化性能。     

硅源对合成介孔MCM-41分子筛结构、织构及其形貌的影响

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,分别以无机硅(普通硅酸钠、高模数比硅酸钠和硅溶胶)和有机硅(正硅酸乙酯)作为硅源,采用水热法合成了钒改性的介孔硅基分子筛V-MCM-41(mesoporous MCM-41 molecular sieve modified by vanadium).研究了硅源在不同pH值下对合成介孔分子...     

介孔分子筛固载希夫碱金属配合物催化氧化研究进展

介孔分子筛固载希夫碱金属配合物具有易于制备,反应活性高,可重复使用等优点,被认为是一种极具应用潜力的多相催化剂。近年来介孔分子筛固载希夫碱金属配合物在催化氧化方面研究较多。综述了近几年介孔分子筛固载希夫碱金属配合物在催化氧化方面的研究进展,主要包括催化氧化烯烃、烷烃、醇以及硫醚。     

用富含介孔的硅基材料合成微孔-介孔复合分子筛

以富含介孔的硅基材料为硅源,四乙基氢氧化铵为模板剂,NaAlO2为铝源,调节投料硅铝的摩尔比(n(SiO2)/n(Al2O3)),通过半固相原位合成法,制备了具有不同晶型的微孔-介孔复合分子筛。采用X射线衍射仪分析样品组成,扫描电镜观测样品晶体形态,使用容量吸附分析仪测量样品孔结构。结果表明,所得样品具有微孔-介孔复合结构,在较低硅铝摩尔比条件下(n(SiO2)/n(Al2O3)=20~50),产物主要为β微孔-介孔复合分子筛;硅铝摩尔比较高时(n(SiO2)/n(Al2O3)200),合成产物为ZSM-5微孔-介孔复合分子筛。     

硅源对合成介孔MCM-41分子筛结构、织构及其形貌的影响

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,分别以无机硅(普通硅酸钠、高模数比硅酸钠和硅溶胶)和有机硅(正硅酸乙酯)作为硅源,采用水热法合成了钒改性的介孔硅基分子筛V–MCM-41(mesoporous MCM-41 molecular sieve modified by vanadium)。研究了硅源在不同pH值下对合成介孔分子筛的比表面积、孔径和孔体积的影响。结果表明:不同硅源以及分子筛合成体系的pH值对V–MCM–41分子筛的制备影响较大。无机硅源适宜在碱性条件(pH≈9.5～11.5)下制备V–MCM–41分子筛,有机硅源既可在酸性条件(pH≈5.5)也可在碱性条件(pH≈10.5)下制备V–MCM–41分子筛。无机硅源制备的分子筛的比表面积和孔容(SBET>1 000 m2/g,VP≈1.0 mL/g)大于有机硅源制备的(SBET≈800 m2/g,VP≈0.8 mL/g),而孔径差别不显著。这些差异归因于硅源中的硅物种水解和聚合速度不同,形成的多聚体硅物种与表面活性剂相互作用并自身缩合的作用不一致。     

由硅铝酸盐前驱物水热合成介孔分子筛SAN-01及其孔道结构的表征

以微斜长石制备的硅铝酸盐前驱物为主要原料,以13X沸石晶核剂为孔壁结构导向剂,水热合成了含有13X沸石基本结构单元的硅铝酸盐介孔分子筛SAN-01.在该方法中,首先微斜长石与Na2CO3按物质的量比为1:1.05的比例混合后,在820℃下焙烧2h.焙烧物料室温下在0.01mol/L的NaOH水溶液陈化24h后,与50mL的十六烷基三甲基溴化铵(C16TMABr)水溶液(含7.4g C16TMABr)混合、再经105℃下晶化48h、过滤、水洗和焙烧等工艺,合成了硅铝酸盐介孔分子筛.当假定孔结构为球形散射体时,小角散射(small-angle X-ray scattering,SAXS)给出的样品平均壁间距的统计平均值为5.42nm,比XRD给出的结果偏大8.8%.SAXS给出的SAN-01的壁间距分布介于0.2～11.3 nm之间,N2吸附与XRD联合给出的壁间距分布介于3.8～4.9 nm之间,即SAXS给出的壁间距分布范围较N2吸附与XRD联合给出的壁间距分布范围宽.该差别可能源于样品中存在的部分闭孔结构,或N2分子与分子筛表面的不饱和羟基之间的分子间力.     

基于硅杂吖啶给体基团的热活化延迟荧光材料的合成与表征

以硅杂吖啶为给体基团,经格氏偶联、Suzuki偶联和Buchwald-Hartwig偶联合成了一种热活化延迟荧光材料5-(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪基)苯基)-10,10-二苯基-5,10-二氢硅杂吖啶（DTPDDA）。优化了合成工艺,并对其结构、热稳定性、光学性能进行表征。结果表明,DTPDDA热分解温度378.93℃,玻璃化转变温度320.75℃,具有较高的热稳定性;同时,DTPDDA具有强发光性能,λmax为456nm,是一种蓝光TADF材料。     

分子筛材料在VOCs吸附中的研究进展

挥发性有机化合物（VOCs）的大量排放对我国大气环境已造成严重污染。本文综述了针对工业VOCs排放浓度低、风量大、含水等特点,分子筛作为较成熟的吸附材料在VOCs吸附处理中的应用。影响分子筛吸附VOCs的因素有孔径结构、表面性质、疏水性等。研究表明,与吸附质动力学尺寸相匹配的孔径和具有多级孔的分子筛吸附性能优良,引入适宜补偿阳离子也可加强吸附。文中指出：提高硅铝比或硅烷化改性来提高分子筛疏水性以及免除模板剂使用,降低成本,减小污染成为当下发展主流;在制备方法上打破传统水热合成法,使用固相法、微波辅助、晶种导入来降低能耗,实现绿色合成已成为新兴话题;研发多功能整体式材料以及吸附法和多种方法相结合来处理VOCs已成为未来发展趋势。     

离子热法合成分子筛研究进展

离子热法合成分子筛是新型的分子筛合成方法。离子液体独特的特性为合成新型分子筛及研究分子筛合成机理提供了新方法。综述了离子热法在合成分子筛方面取得的进展,包括新型分子筛的合成、合成机理的研究及合成方法等,并展望了离子热法合成分子筛的发展前景。     

硅溶胶在分子筛类催化剂制备中的应用研究进展

硅溶胶问世已有超过100 a的历史,其在分子筛的合成及催化剂的制备中具有广泛的应用。简要综述了硅溶胶的市场情况、制备方法和性质。重点介绍了硅溶胶在分子筛类催化剂制备中的应用,包括硅溶胶在硅源、黏结剂以及制备小晶粒分子筛等方面的应用。结合国内外的研究进展,详细论述了催化剂用硅溶胶作为硅源、黏结剂和载体在分子筛的合成和催化剂制备中所起到的作用和优势。结合硅溶胶的应用研究现状,提出硅溶胶在制备分子筛类催化剂过程中存在的一些问题：以硅溶胶为黏结剂制备的硅基催化剂耐磨性差;以硅溶胶为载体制备的催化剂活性组分分散性差;硅溶胶产品的批次质量稳定性差。指出,如何解决以上问题,以更有效地提高硅溶胶在分子筛类催化剂制备中的应用,将是以后研究的重点。最后,对硅溶胶的发展前景进行了展望,指出在硅溶胶可控合成的基础上,分子筛及其催化剂的可控合成和应用开发将会有更广阔的前景。     

小粒径SAPO-11分子筛合成的研究进展

传统的SAPO-11分子筛颗粒尺寸较大,将其作为烷烃加氢异构化双功能催化剂的载体时,会增加烷烃分子在孔道内的停留时间,并降低载体的孔体积和酸中心利用率。小粒径SAPO-11分子筛孔道长度短,更便于烷烃分子扩散,并且具有更多暴露的孔口,提高了催化活性位的可及性。本文针对传统水热法合成的SAPO-11分子筛因颗粒尺寸较大而降低其孔体积和酸中心利用率,以及增加烷烃分子在孔道内的停留时间,使得烷烃分子在孔道内酸性位的作用下发生过度裂化等问题,综述了小粒径SAPO-11分子筛制备方法的最新研究进展及其优缺点,介绍了小粒径SAPO-11分子筛合成过程中的影响因素,并分析了小粒径SAPO-11分子筛合成技术中的关键要点和亟待解决的问题以及未来的发展趋势,指出未来应着重于具有良好热稳定性的小粒径多级孔SAPO-11分子筛的研究,并且应注重实现合成过程的方法绿色化、模板剂绿色化和溶剂绿色化。     

纳米超细分子筛的合成研究

纳米超细分子筛的制备是纳米材料研究领域的热点之一。对纳米超细分子筛的两种合成方法——控制晶化条件法（包括溶胶的控制晶化合成和凝胶的控制水热晶化合成）和微反应器模板内限制晶化法的研究和发展现状进行了评述，并分别阐述了各自的优缺点，提出了今后研究的重点。微反应器模板内限制晶化法由于优点突出，将成为纳米超细分子筛合成的重要路线。     

SAPO-11分子筛的水热合成及其金属负载改性的研究进展

简述了SAPO-11分子筛的结构和合成原理,介绍了传统水热合成方法。通过几种方法对其进行改进,比较了改进前后分子筛的结构和性能。同时归纳和总结了金属负载改性对SAPO-11分子筛应用于烷烃异构化性能的影响。     

燃料电池用阴离子交换膜分子结构研究进展

阴离子交换膜（AEMs）作为燃料电池的核心部件,其发展得到了普遍关注。然而,AEMs中聚合物骨架和阳离子基团无序的直接相连的结构导致了膜在应用过程中存在离子电导率低、碱稳定性差和机械性能不足等问题,因此对连接二者的分子结构进行设计,开发综合性能优异的AEMs很有必要。本文介绍了AEMs选择性透过的基本机理,并从不同的分子结构出发,总结了近年来应用较为广泛的嵌段结构、接枝结构、交联结构、局部高密度结构以及由局部高密度结构与其他三种结构组成的复合结构AEMs的研究进展;从离子电导率、碱稳定性、机械性能以及吸水率等方面对AEMs的性能提升进行了归纳,重点关注AEMs离子电导率和吸水率的权衡问题,并从分子结构及其组合使用的角度对燃料电池用AEMs的未来发展方向进行了展望。     

高岭土微球上晶种法原位合成ZSM-5分子筛的研究

以HZSM-5为晶种,水热条件下考察在高岭土微球上原位晶化合成ZSM-5分子筛的碱硅比、水硅比、晶化时间、晶化温度、晶种投入量和投料硅铝比等合成条件对晶化产物的影响,并对合成的ZSM-5进行了表征。结果表明,在晶化温度170 ℃、投料硅铝比90~150、晶种投入量10%、碱硅比0.15~0.2和水硅比20的条件下晶化一定时间,在高岭土微球上成功合成出粒径（1~2） μm、结晶度40%的ZSM-5分子筛晶体。     

基于天然高分子的可再生光刻材料及其光刻机理的研究进展

基于天然高分子的新型光刻材料与石油原料的传统光刻材料相比,不仅保留了高分辨率的光刻性能,还具有绿色可再生和无毒显影等优点。本文综述了天然高分子光刻材料中的蛋白类光刻材料和多糖类光刻材料,系统的总结了各种天然高分子光刻材料的优缺点。通过对不同材料光刻机理的深入研究,得出蛋白质光刻材料的光刻机理主要依靠辐射改变蛋白结构,使其溶解度在显影液中发生改变实现光刻;而天然多糖类光刻材料则主要依赖引入光响应基团实现光刻。最后本文对基于天然高分子的可再生光刻材料的现存问题进行了分析并对发展前景做出了展望。