MOFs负载镍钼杂多酸簇及其氧化脱硫的研究

以镍钼杂多酸簇为活性组分,将其负载到具有大比表面积的MOFs材料MIL-101上得到一种新的复合材料用于氧化脱硫的研究。结果表明,镍钼杂多酸簇可以在MIL-101中均匀分散,氧化脱硫效果优异,在催化剂负载量40%,催化剂用量3.3 mg/g,氧硫比为5,反应温度为60℃,反应时间120 min时,二苯并噻吩脱除率可达到96.1%。     

MOFs负载镍钼杂多酸簇及其氧化脱硫的研究

以镍钼杂多酸簇为活性组分,将其负载到具有大比表面积的MOFs材料MIL-101上得到一种新的复合材料用于氧化脱硫的研究。结果表明,镍钼杂多酸簇可以在MIL-101中均匀分散,氧化脱硫效果优异,在催化剂负载量40%,催化剂用量3.3 mg/g,氧硫比为5,反应温度为60℃,反应时间120 min时,二苯并噻吩脱除率可达到96.1%。     

MIL-101(Cr)催化单过硫酸氢钾降解罗丹明B

采用水热合成法制备金属有机骨架材料MIL-101(Cr),以MIL-101(Cr)为催化剂催化PMS产生SO~-_4·降解RhB。采用SEM、EDS及XRD对制备的MIL-101(Cr)进行表征,表征结果证明成功合成了MIL-101(Cr);对照试验证明MIL-101(Cr)具有催化活性;反应条件试验说明MIL-101(Cr)催化性能受催化剂投加量、氧化剂投加量和pH的影响;循环使用试验证明MIL-101(Cr)具有一定的循环使用性。当MIL-101(Cr)投加量为0.6 g/L、PMS投加量为0.5 g/L、pH值为6.5时,RhB的降解率可达93.3%。     

MoO3/MIL-101(Cr)负载型催化剂的制备及其氧化脱硫性能

通过煅烧法将钼酸铵和MIL-101的混合物,制备了不同质量分数MoO_3的MoO_3/MIL-101催化剂,采用XRD,FT-IR,SEM,EDS,BET等技术对催化剂的结构和形貌进行表征。以MoO_3/MIL-101为催化剂,乙腈作为萃取剂,H_2O_2为氧化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩(DBT)。考察了氧化钼的负载量、反应温度、氧硫比(O/S)、催化剂的用量和乙腈的用量以及不同硫化物对脱硫效果的影响。在最佳的反应条件下,催化剂对DBT,4,6-二甲基苯并噻吩(4,6-DMDBT),苯并噻吩(BT)的脱除率分别达到99%,84%和61.8%。催化剂循环使用4次后活性没有明显下降,并对氧化脱硫反应机理进行了探讨。     

MIL-101固载磷钨酸催化氧气氧化脱硫性能

采用一步包覆法成功地将磷钨酸（HPW）固载到多金属有机骨架MIL-101中,将其作为催化剂,氧气（O₂）作为氧化剂,用于催化氧化模拟油品的脱硫实验。系统地研究了氧气流速、反应温度、硫含量对脱硫效率的影响,筛选出最佳反应条件,同时考察了空气作为氧化剂用于油品脱硫的可行性。结果表明,当初始硫含量为350 μg·g^-1,氧气流速为90 ml·min^-1,反应温度为75℃,催化剂用量占模拟油品质量的1%,反应时间60 min,二苯并噻吩（DBT）的转化率可达74%。此外,通过重复利用实验证明催化剂有良好的再生活性。     

Au基MOFs双功能催化剂的制备及其催化CO2与苯胺/H2反应性能

以UiO-66(Zr)、MIL-100(Fe)、MIL-100(Cr)、MIL-101(Cr)、NH 2-MIL-101(Al)为载体,Au为活性组分,制备Au/UiO-66(Zr)、Au/MIL-100(Fe)、Au/MIL-100(Cr)、Au/MIL-101(Cr)、Au/NH 2-MIL-101(Al)双功能催化剂。采用XRD、BET、NH 3-TPD、HRTEM等表征催化剂的结构,在釜式反应器中评价催化剂对CO 2与苯胺/H 2反应生成N-甲基苯胺与N,N-二甲基苯胺的N-甲基化反应性能,考察反应条件对催化剂催化性能的影响。结果表明,催化剂的XRD特征衍射峰与相应MOFs的模拟特征峰基本一致;负载Au后催化剂仍具有高的比表面积和大的孔容、孔径;不同MOFs负载Au的催化剂具有不同的酸强度和酸量;Au纳米粒子的分散性很好,粒径为(3~7)nm。制备的催化剂均具有催化CO2与苯胺/H2的N-甲基化反应性能,其中质量分数2%Au/MIL-101(Cr)催化剂催化性能最好,苯胺转化率为45.26%,N-甲基苯胺和N,N-二甲基苯胺选择性分别为73.50%和26.50%,重复使用性能优异。     

双溶剂法制备Pd/MIL-100及其催化Suzuki偶联反应的研究

采用溶剂热法合成了MIL-100(Cr),通过双溶剂浸渍法负载Pd纳米粒子制备负载型Pd/MIL-100催化剂。以溴苯与苯硼酸偶联合成联苯为模型反应,考察了溶剂、碱助剂、温度等因素对Suzuki偶联反应性能的影响。结果表明,以V(EtOH)∶V(H₂O)=2∶1为溶剂、K₂CO₃为碱助剂,在60℃反应0.5 h,溴苯转化率达到97%,目标产物联苯选择性>99%;催化剂对于对位和间位供电子基团取代的芳基硼酸具有良好的底物适用性;Pd/MIL-100催化剂循环使用3次仍保持良好的催化活性及稳定性。XRD、XPS、ICP及TEM表征结果表明,催化剂失活的主要原因是由于Pd纳米粒子在MIL-100表面发生了迁移团聚。     

氨基MIL-101(Cr)强化CO2分离性能的混合基质膜优化制备

金属有机骨架MIL-101(Cr)是大孔径、高孔隙率的新型膜材料,可显著提升混合基质膜的CO₂渗透性,但其掺杂会明显降低选择性,有两方面原因：有机配体的CO₂亲和性较低;填料干燥活化后再分散性差,易团聚形成缺陷。对此,首先以氨基对苯二甲酸为配体合成氨基MIL-101(Cr),提高溶解选择性,再采用先浇铸-后活化的制膜工艺,减少团聚缺陷。红外测试表明氨基填料成功合成;扫描电镜表明膜中填料分布均匀。掺杂15%(质量)氨基MIL-101(Cr)的乙基纤维素混合基质膜,CO₂渗透系数达到200 barrer,比MIL-101(Cr)膜提高11.2%,较纯聚合物膜提高133.1%;同时,CO₂/N₂选择性达到23.9,比MIL-101(Cr)膜提高25.8%,较纯聚合物膜提高17.1%。综上,采用先浇铸-后活化的制膜工艺掺杂氨基MIL-101(Cr)填料,可同时提高混合基质膜的CO₂渗透性和选择性。     

金属有机框架MIL-100(Cr)和MIL-101(Cr)负载磷钨酸催化合成双酚F

采用两种具有相同拓扑结构而孔道不同的金属有机框架MIL-100(Cr)和MIL-101(Cr)负载磷钨酸(PTA),通过XRD、BET、FT-IR、TEM和ICP的对比测试分析,对它们负载磷钨酸前后及其不同负载量情况下的各种物化性质进行表征,并用于催化苯酚、甲醛合成双酚F。实验结果表明,在相同的W/Cr投料摩尔比下,MIL-100(Cr)的磷钨酸负载量大于MIL-101(Cr)的磷钨酸负载量;当MIL-100(Cr) 负载磷钨酸的W/Cr摩尔比为0.40时(磷钨酸负载量16.47%),其催化活性最好,双酚F收率和选择性分别达93.18%和96.11%,反应0.5 h双酚F 4,4'-位异构体比例高达74.24%,催化剂重复使用6次仍保持较高催化活性。     

Pd/MIL-101在温和条件下高选择性催化苯乙酮加氢

利用简单浸渍法制备出一系列Pd/MIL-101催化剂,并通过粉末XRD等表征催化剂。在40℃、0.1 MPa H2、无碱的条件下,利用Pd/MIL-101多相催化苯乙酮加氢生成α-苯乙醇,研究发现,负载量为2.04wt%的Pd/MIL-101催化剂在相同的反应条件下,可以在更短的时间内将苯乙酮完全转化,且选择性在96%,进一步通过时间和转化率曲线也能证明,在各个时间段,2.04wt%的催化剂催化苯乙酮加氢反应的速率是最快的,也就是催化活性最高。     

MIL-101(Cr)开式吸附性能实验

采用水热合成法制备水热稳定金属有机骨架MIL-101(Cr),基于太阳能吸附式空气取水选取不同的实验工况,将MIL-101(Cr)、细孔硅胶作为研究对象,相对湿度控制在50%、温度范围5～45℃条件下,测试并对比了MIL-101(Cr)与细孔硅胶的吸附性能。实验表明,35℃、50%RH条件下,吸附过程进行1000min,MIL-101(Cr)水吸附量为22.05g/100g,其吸附量相比细孔硅胶提高93%左右;当系统平衡时,MIL-101(Cr)有效平均吸附速率相比细孔硅胶提高120%左右。此外,在相对湿度（RH）50%、温度范围5～45℃条件下,MIL-101(Cr)的平衡吸附量在11.40～23.47g/100g之间。在所控温度下,MIL-101(Cr)在25℃时平衡吸附量最大,在5℃时平衡吸附量最小,25℃时MIL-101(Cr)的平衡吸附量相比5℃时提高106%左右。该实验可以为四季工况不同温度下MIL-101(Cr)用于太阳能吸附式空气取水提供基础数据。     

银、铈改性MIL-101脱硫吸附剂的制备与优化

利用银、铈双金属改性金属有机骨架MIL-101制备Ag-Ce/MIL-101吸附剂，并对Ag-Ce/MIL-101进行XRD、SEM、BET和ICP表征。考察了制备条件对Ag-Ce/MIL-101吸附苯并噻吩(BT)性能的影响。结果表明，Ag-Ce/MIL-101未破坏MIL-101的原始晶格结构，比表面积和孔容有所降低。适宜Ag-Ce/MIL-101的制备条件为：负载顺序为先银后铈，金属负载浓度均为40 mmol/L,金属溶液用量均为2 mL,负载温度为150℃,负载时间为9 h。在吸附剂质量为0.1 g、模拟油用量为20 mL、吸附温度为30℃、吸附时间为12 h时，Ag-Ce/MIL-101对BT的吸附量达到33.9 mg/g。     

MIL-101固载磷钨酸催化氧气氧化脱硫性能

采用一步包覆法成功地将磷钨酸(HPW)固载到多金属有机骨架MIL-101中,将其作为催化剂,氧气(O2)作为氧化剂,用于催化氧化模拟油品的脱硫实验。系统地研究了氧气流速、反应温度、硫含量对脱硫效率的影响,筛选出最佳反应条件,同时考察了空气作为氧化剂用于油品脱硫的可行性。结果表明,当初始硫含量为350μg·g~(-1),氧气流速为90ml·min~(-1),反应温度为75℃,催化剂用量占模拟油品质量的1%,反应时间60min,二苯并噻吩(DBT)的转化率可达74%。此外,通过重复利用实验证明催化剂有良好的再生活性。     

L酸/B酸可调的磺酸功能化MIL-101(Cr)材料催化葡萄糖脱水 制备5-羟甲基糠醛

以九水合硝酸铬和单磺酸钠对苯二甲酸为原料,水为溶剂,采用水热法合成系列磺酸功能化MIL-101（Cr）,通过调节反应温度和时间,合成不同Lewis/Brönsted催化位点比例的磺酸功能化MIL-101（Cr）,采用PXRD、EDX、SEM、ICP-AAS及BET比表面积分析等技术对材料进行综合表征,并研究磺酸功能化MIL-101（Cr）催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的催化活性。催化反应动力学研究结果表明,MIL-101（Cr）-SO₃H中的Cr（Ⅲ）作为葡萄糖异构化反应的Lewis酸位点,－SO₃H作为果糖脱水反应的Brönsted酸催化位点,当催化剂的Brönsted酸和Lewis酸的摩尔比为1.1时,150℃下反应,5-羟甲基糠醛的选择性最高可以达到47.15%,5-羟甲基糠醛的产率最高达到46.0%。     

环己醇精馏残液催化加氢分离二环己基醚工艺研究

针对环己醇精馏残液中各组分沸点相近,常规分离方法分离难度大等技术问题,采用催化加氢的方法将环己醇精馏残液中的3-环己基环己烯、1-环己基环己烯和环己亚基环己烷还原为双环己烷,扩大分离组分间的沸点差,经减压精馏分离,得到高纯度的双环己烷和二环己基醚。以Pd/C为催化剂,通过对比实验获得了环己醇精馏残液中的3-环己基环己烯、1-环己基环己烯和环己亚基环己烷催化加氢转化为双环己烷的最佳工艺条件：反应温度120℃、反应压力4 MPa、反应时间4 h、搅拌速度550 r/min、Pd/C催化剂用量为物料质量的0.4%,原料转化率为98.7%,双环己烷的选择性大于99.5%;经减压精馏分离后,双环己烷和二环己基醚的纯度大于99.5%。     

磺酸功能化MIL-101(Cr)固体酸催化降解纤维素为葡萄糖

以葡萄糖为原料,发烟硫酸为磺酸化试剂,MIL-101(Cr)为载体制备了碳基磺酸化固体酸催化剂C-SO3H/MIL-101(Cr).通过SEM、酸碱滴定、FT-IR和XRD等手段对催化剂进行表征;并考察了其催化降解纤维素为葡萄糖的水解反应性能.结果表明,磺酸化48 h的C-SO3 H(48)/MIL-101(Cr)固体...     

胺功能化MIL-101(Cr)@SiO_2@Fe_3O_4催化剂及其Knoevenagel反应性能

采用溶剂热法在纳米SiO_2@Fe_3O_4磁性颗粒表面原位合成MIL-101(Cr),制备磁性MIL-101(Cr)@SiO_2@Fe_3O_4催化剂。采用甲胺、乙二胺和丁二胺对制备的磁性催化剂进行功能化,得到胺功能化NH2-MIL-101(Cr)@SiO_2@Fe_3O_4催化剂。利用XRD、FT-IR、BET、SEM、TEM和VSM等对催化剂结构进行表征,评价胺功能化NH2-MIL-101(Cr)@SiO_2@Fe_3O_4催化剂对糠醛和氰乙酸乙酯Knoevenagel缩合反应性能和重复使用性能,考察反应条件与催化性能的关系。结果表明,制备的新型胺功能化NH2-MIL-101(Cr)@SiO_2@Fe_3O_4催化剂具有MIL-101(Cr)的结构特征和良好的超顺磁性能,对糠醛和氰乙酸乙酯Knoevenagel缩合反应表现出很好的催化性能,其中,乙二胺功能化30%MIL-101(Cr)@SiO_2@Fe_3O_4催化剂对Knoevenagel缩合反应的性能最佳,在反应温度40℃和反应时间1 h条件下,氰乙酸乙酯转化率为97. 0%,产物选择性接近100%。反应后磁性催化剂可以通过外磁场容易进行分离,重复使用5次,氰乙酸乙酯转化率仍大于93%。     

L酸/B酸可调的磺酸功能化MIL-101(Cr)材料催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛

以九水合硝酸铬和单磺酸钠对苯二甲酸为原料,水为溶剂,采用水热法合成系列磺酸功能化MIL-101(Cr),通过调节反应温度和时间,合成不同Lewis/Br?nsted催化位点比例的磺酸功能化MIL-101(Cr),采用PXRD、EDX、SEM、ICP-AAS及BET比表面积分析等技术对材料进行综合表征,并研究磺酸功能化MIL-101(Cr)催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的催化活性。催化反应动力学研究结果表明,MIL-101(Cr)-SO3H中的Cr(Ⅲ)作为葡萄糖异构化反应的Lewis酸位点,-SO3H作为果糖脱水反应的Br?nsted酸催化位点,当催化剂的Br?nsted酸和Lewis酸的摩尔比为1.1时,150℃下反应,5-羟甲基糠醛的选择性最高可以达到47.15%,5-羟甲基糠醛的产率最高达到46.0%。     

碱性体系中煤中有机硫的电化学脱除研究

以高硫煤为原料,用化学法将其无机硫脱除后,再以此作为电解煤样,在碱性条件下研究了煤中有机硫的电化学脱硫规律。讨论了电解电流、煤浆浓度、NaOH浓度等主要因素对煤中有机硫脱硫率的影响,并确定了适宜电解脱硫条件:NaOH质量浓度4.0mol/L,煤浆质量浓度0.04g/mL,反应温度70℃,电流强度1.0A,电解时间5h,获得了有机硫脱除率为32.50%的较好效果。     

MIL-101(Cr)-NH2与硫化铟锌复合材料的制备及其光催化性能

采用水热法制备得到颗粒状MIL-101(Cr)-NH2,随后用油浴法将ZnIn2S4纳米片原位生长均匀分散在MIL-101(Cr)-NH2表面,成功制得ZnIn2S4/MIL-101(Cr)-NH2光催化材料.通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),固体紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和傅立叶红外光谱...