超重力下氧化锰八面体分子筛生长机理及催化性能

在超重力反应器中利用氧化还原沉淀法合成出氧化锰八面体分子筛纳米棒,通过比较产物的形貌差异提出氧化锰八面体分子筛纳米棒在超重力环境中的生长机理,并考察其作为载体材料在催化氧化羰基化合成反应中的性能。结果表明：在超重力环境中氧化锰八面体分子筛纳米棒的生长符合“成核-溶解-各向异性生长-重结晶”机理。活性测试结果表明,采用高锰酸钾和蔗糖反应制备出的氧化锰八面体分子筛纳米棒载体表现出更好的催化活性和氧物种活泼性,碳酸二苯酯收率可达9.2%。     

溶胶凝胶法合成氧化锰八面体分子筛

非离子表面活性剂聚乙二醇1000调控的溶胶凝胶法合成了氧化锰八面体分子筛(OMS-2)。采用XRD、BET、TEM、O2-TPD等技术对制备的材料的结构和氧化还原性能进行了表征,考察了制备锰氧化物材料对二甲醚催化燃烧反应的催化性能。结果表明,合成的OMS-2材料属于cryptomelane一维隧道结构,得到的纳米材料为均一的纳米棒状结构。O2-TPD结果表明,制备的OMS-2材料具有比较丰富的氧物种,因而在二甲醚催化燃烧中表现出了良好的催化性能。     

氧化锰八面体分子筛催化性能研究进展

氧化锰八面体分子筛(OMS-2)具有多孔结构、混合价态的锰离子、温和的表面酸碱性和优良的离子交换性,对污染物尤其是挥发性有机污染物(VOCs)具有独特的去除效果,在适当的催化条件下,转化率可达100%。氧化锰八面体分子筛的合成方法有多种,不同合成方法对其催化效率具有很大影响,其中,掺杂金属离子在某些情况下可显著提高对污染物质的转化率以及目标产物选择性,尤其是掺杂贵金属Ag和Pd后,效果更为优异。从氧化锰八面体分子筛的合成方法、催化应用和作用机理等方面综述氧化锰八面体分子筛的研究进展。     

氧化锰八面体分子筛的制备和改性及其催化氧化性能

氧化锰八面体分子筛(OMS-2)对氧化反应具有优越的催化活性和选择性。对CO,NOX及挥发性有机化合物具有高效的脱除效果,在一定催化条件下,可完全转化为CO_2和H_2O。不同的合成反应条件及掺杂对其催化性能有较大的影响。从氧化锰八面体分子筛催化氧化机理、制备条件研究,以及不同金属掺杂的催化氧化性能研究等方面综述其催化氧化性能。     

超重力反应沉淀法制备碳酸钙的过程与形态控制

采用pH计、电导率仪、XRD原位检测了超重力反应沉淀法制备轻质碳酸钙的碳化过程及其动力学. 研究发现，碳化反应前期二氧化碳吸收为控制步骤，碳化反应后期转化为Ca(OH)2溶解控制. 同时发现在碳化过程前期有一明显的凝胶化现象，此时的pH值和电导率出现突变. XRD显示，此时有新相生成. 由于超重力环境下可以极大强化二氧化碳传质速率和微观混合，碳化时间较传统的“碳化法”缩短4倍以上. 结合过程控制，通过选择不同的工艺操作参数和相应的晶形控制剂，可以有选择性地控制碳酸钙的成核和生长，成功地合成了具有不同粒径的立方、链锁、纺锤、针状、片状、球形、花瓣、纤维等8种不同形态的碳酸钙粒子.     

超重力反应沉淀法制备白炭黑的研究

利用超重力反应沉淀法，以水玻璃和二氧化碳为原料，制备了平均一次粒径为15－20nm的白炭黑粉体，研究了反应条件对产品粒径的影响，通过透射电镜（TEM），红外（IR），X射线衍射（XRD）和差热一热重分析（DTA－TG）等手段检测了产品的性能，通过超重力反应沉淀法制备的白炭黑粉体，具有颗粒较细，粒度分布窄的特点，而超重力的制备方法也具有易于工业化的明显优点。     

超重力反应沉淀法制备纳米BaTiO3

以四氯化钛和氯化钡为钛源和钡源,以NaOH溶液为沉淀剂,首次采用超重力反应沉淀法(HGRP)制备了纳米BaTiO3粉体。产品经TEM、激光粒度仪、BET、XRD、AES-ICP及化学分析法分析表明:钛酸钡一次粒子粒度约为50～70nm,颗粒为球形;二次粒子平均粒度为152nm,粒度分布窄;晶型为立方相;粉体Ba/Ti摩尔比为1.000±0.005,纯度较高。粉体烧结成瓷后介电性能优于常规搅拌釜式反应器制得粉体烧成陶瓷样品的介电性能。     

纳米氢氧化镁的超重力沉淀法制备及沉降性能

针对传统沉淀法存在的问题,提出采用一种新的液-液反应机制——撞击流-旋转填料床（IS-RPB）反应器制备纳米氢氧化镁,通过单因素实验和正交试验研究了镁离子初始浓度、镁离子和氢氧根离子摩尔浓度比、转速、液体流量及反应温度等因素对氢氧化镁浆料沉降性能的影响规律,确定了最佳工艺条件。研究表明：在镁离子初始浓度为0.70mol/L、镁离子和氢氧根离子摩尔浓度比为1/2、转速为900r/min、液体流量为40L/h、反应温度为70℃的最佳工艺条件下,得到了粒径为60~80nm的六方片状氢氧化镁,其沉降性能良好。     

超重力反应沉淀法制备纳米钛酸锶的性能表征

以四氯化钛、氯化锶和氢氧化钠为原料,采用直接沉淀法与超重力反应器相结合的超重力反应沉淀法制备纳米钛酸锶粉体,应用XRD、SEM、TEM、BET、TG-DTA等一系列手段进行表征.结果表明:在实验条件下,用超重力法制备的纳米SrTiO3粒径为10～40 nm,晶型为立方相.与相同条件下采用直接沉淀法制备的产品相比,超重力法制备的粉体粒径更小,粒度分布更窄,表面颗粒完整,边界清晰.     

超重力反应沉淀法合成纳米材料及其应用

纳米材料的合成与制备技术已成为全球的研究热点.介绍了一种独创性的纳米材料合成方法即超重力反应沉淀法.从成核动力学、传质、多相体系中分子或原子尺度上的混合机理等方面对该方法进行了理论阐述,依此为指导,成功地制备出粒度分布窄化的纳米粉体.介绍了目前合成的碳酸钙、氢氧化铝、碳酸钡、碳酸锂及碳酸锶等纳米粉体的应用情况.     

锰氧八面体分子筛的制备及应用研究进展

锰氧八面体分子筛具有多孔结构、温和的表面酸碱性、混合价态的锰离子和优异的离子交换性,被广泛应用于多相催化、电池材料和吸附材料等领域。本文介绍了锰氧八面体分子筛的化学组成,对其孔结构、氧化还原性能及酸碱性等理化性质予以总结,简述了水热法、回流法、微波法、溶胶-凝胶法和固相法等常用制备方法。锰氧八面体分子筛可应用于CO催化氧化、有机物催化氧化、CO₂活化利用和费托合成等催化领域,尤其对CO和挥发性有机物有较高的氧化活性,在电池材料和吸附材料等非催化领域也有重要的应用前景。最后指出了当前锰氧八面体分子筛研究中存在的问题,未来工作应探索更高效的合成方法,深入认识其催化作用机理,进一步拓宽该材料的应用范围。     

超重力反应沉淀法制备超细二氧化硅

以水玻璃和硫酸为原料，采用超重力反应沉淀法合成了超细二氧化硅粉体。研究表明：与传统搅拌槽反应器相比，在超重力反应器内，二氧化硅沉淀反应的时间可大大缩短（缩短至10min以内）；通过产品分析测试发现，所得到的二氧化硅产品具有粒径小（〈20nm）、粒度均匀、比表面积大、孔径分布较窄等特点，并具备能提高与高分子材料的相互作用的中大孔结构。     

沉淀法制备氧化锌粉体

以碳酸钠和硫酸锌为原料,采用沉淀法制备前驱体碱式碳酸锌,前驱体经过热分解得到氧化锌粉体。采用热重分析（TG-DTG-DTA）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）和扫描电镜（SEM）等方法对前驱体和产品氧化锌进行表征。结果表明：制备的前驱体为碱式碳酸锌Zn4（OH）6CO3;以水、乙二醇为溶剂及聚乙二醇（PEG）为分散剂,均可制备出较为纯净的氧化锌;乙二醇为溶剂和PEG为分散剂,改善了氧化锌的形貌和分散性,避免了氧化锌团聚。     

Significant enhancement of catalytic activities of manganese oxide octahedral molecular sieve by marginal amount of doping vanadium

Vanadium doped hollandite-type manganese oxide octahedral molecular sieve (OMS-2) was synthesized by a simple hydrothermal route. The results of catalytic tests showed that marginal amount of doping vanadium had greatly enhanced catalytic activities of OMS-2 not only in low-temperature complete oxidation of formaldehyde at 140 °C but also in high-temperature complete oxidation of methane at 450 °C. The results of XPS, HRTEM and H₂-TPR measurements revealed that the enhancements of the catalytic activities primarily resulted from the increase of surface defect sites regardless of reaction temperatures and nature of reactants, rather than reducibility and average oxidation state of manganese.     

超重力液相沉淀法制备纳米铁酸钴

针对磁力搅拌器制备纳米材料时存在粒径分布宽、分散不均匀的问题,采用撞击流-旋转填料床结合化学共沉淀法,以Fe（NO₃）₃·9H₂O、Co（NO₃）₂·6H₂O、NaOH为原料制备CoFe₂O₄纳米颗粒。研究了转速、液体流量、NaOH浓度以及晶化时间对CoFe₂O₄纳米颗粒粒径的影响;并与磁力搅拌器制备的CoFe₂O₄纳米颗粒在磁性能方面进行了对比。采用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、透射电镜（TEM）、纳米粒度仪及振动样品磁强计（VSM）对产物的粒径形貌及磁性能进行表征。结果表明：CoFe₂O₄纳米颗粒的粒径随转速、液体流量和NaOH浓度的增加而减小,但随晶化时间的增加而增大。最佳工艺条件为：转速900r/min,液体流量60L/h,NaOH浓度3mol/L,晶化时间6h。此条件下制备的CoFe₂O₄纳米颗粒的粒径约为20nm,饱和磁化强度为75.43emu/g,较磁力搅拌器提高40%。     

超重力技术制备有序介孔氧化铝

从微观混合角度探讨有序介孔氧化铝制备过程,以硝酸铝为铝源,碳酸铵为沉淀剂,PEG 1540为模板剂,采用沉淀法在旋转填充床中制备有序介孔氧化铝。考察了旋转床转速、初始混合方式、反应温度、加料速度等因素对介孔结构的影响。研究结果表明采用超重力技术可以合成比表面积高、孔径分布窄、具有蠕虫状孔道、有序性较好的介孔氧化铝,进一步分析结果表明超重力技术在介孔氧化铝的合成过程中对孔结构有很好的控制作用。