镧系金属掺杂MCM-41的合成、表征及其脱硝性能研究

以正硅酸乙酯、硝酸镧、硝酸铈为原料,十六烷基三甲基溴化铵作模板剂,水热条件下合成镧、铈掺杂介孔分子筛。采用 XRD、FT-IR和氮气吸附脱附等对镧系金属掺杂MCM-41 进行表征,并以氨为还原剂研究其选择性催化还原一氧化氮活性以及反应条件（包括镧系掺量、反应温度、空速、氨氮比等）对催化性能的影响。本文旨在掺杂镧系金属提高分子筛的脱硝性能。镧系掺杂的分子筛改变了骨架增强了反应活性,稀土金属的高电荷密度使分子筛催化活性提高。结果表明,镧系金属镧、铈成功进入MCM-41 介孔材料的骨架内并保持有序的六方介孔结构,随着镧系掺杂量的增加,介孔有序性降低。当n（镧系金属）/n（硅）=0.04 、空速为4 000 h-1、n（氨气）/n（一氧化氮）为1 时 Ln-MCM-41催化剂在350 ℃反应时能保持较高活性。镧系掺杂的介孔分子筛能更有效地提高催化性能。     

晶化温度对V–MCM–41分子筛介孔结构、形貌及性能影响

采用原位合成水热法制备了掺杂型V–MCM–41介孔分子筛。采用X射线衍射、Fourier变换红外光谱和扫描电子显微镜等研究了晶化温度对V–MCM–41分子筛的介孔结构、形貌和催化性能的影响。结果表明,晶化温度过低或过高时,V–MCM–41介孔分子筛有序度较差;在110℃晶化温度下,形成高度有序的六方相介孔结构的介孔分子筛。该分子筛具有球形形貌特征,经水热处理8 d后仍具有介孔特征,比表面积保留率高达80.7%。在苯乙烯催化氧化反应中,V–MCM–41介孔分子筛表现出较优的对苯乙烯催化氧化性能。     

铈离子掺杂MCM-41分子筛的合成及其性能研究

以硅酸钠为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,通过碱性介质中的水热反应制备了全硅MCM-41分子筛以及掺杂铈的Cex-MCM-41(x=0. 5%,1. 0%,2. 0%)分子筛,考察了分子筛焙烧温度和铈离子掺杂量对MCM-41分子筛结构和性质的影响。研究表明,在550℃下焙烧制备的分子筛具备六方有序规则介孔结构和狭缝状介孔结构,结晶度较好,比表面积较大,其中全硅MCM-41分子筛的比表面积达到1 032. 04 m2/g;铈掺杂量1. 0%的Ce1-MCM-41的比表面积达到824. 61 m2/g;焙烧温度过高,或掺杂铈量过大时,不易获得六方有序规则介孔。掺杂的铈离子,可进入分子筛晶格取代硅离子构成分子筛骨架。     

铈离子掺杂MCM-41分子筛的合成及其性能研究

以硅酸钠为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,通过碱性介质中的水热反应制备了全硅MCM-41分子筛以及掺杂铈的Cex-MCM-41(x=0. 5%,1. 0%,2. 0%)分子筛,考察了分子筛焙烧温度和铈离子掺杂量对MCM-41分子筛结构和性质的影响。研究表明,在550℃下焙烧制备的分子筛具备六方有序规则介孔结构和狭缝状介孔结构,结晶度较好,比表面积较大,其中全硅MCM-41分子筛的比表面积达到1 032. 04 m2/g;铈掺杂量1. 0%的Ce1-MCM-41的比表面积达到824. 61 m2/g;焙烧温度过高,或掺杂铈量过大时,不易获得六方有序规则介孔。掺杂的铈离子,可进入分子筛晶格取代硅离子构成分子筛骨架。     

微波条件下钴掺杂对MCM-41分子筛结构性能的影响

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,通过微波辐射方法合成钴掺杂MCM-41介孔分子筛。采用X射线粉末衍射、红外光谱、透射电子显微镜、等离子发射光谱和N2吸附-脱附等技术对样品进行表征。结果表明：样品经550℃焙烧后,模板剂被有效去除。微波辐射条件下,成功合成出钴掺杂介孔分子筛样品。与纯硅的分子筛样品相比,钴掺杂的介孔分子筛比表面积增大,孔径分布均匀。     

合成条件对Ce—MCM-41分子筛制备的影响

本文采用水热晶化法合成了Ce-MCM-41介孔分子筛，研究了时间、温度、pH值、铈加入量等合成条件对制备Ce-MCM--41分子筛的影响，结果显示适宜的反应条件为：晶化时间72h，晶化温度100℃，反应体系pH值9．0，Na2SiO3：Ce2（CO3）3摩尔比1：0．2，能生成高质量的Ce-MCM-41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。     

砷在杂原子介孔分子筛上的吸附行为研究

介孔分子筛具有大比表面积、长程有序结构和可调孔径等优点,经过杂原子掺杂后具有优异的吸附除砷能力。在十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯、氢氧化钠体系中,添加不同铝源、铁源制备了杂原子MCM-41介孔分子筛。XRD衍射分析表明合成产物具有规整的介孔孔道结构。砷吸附实验结构表明,在碱性条件下,Al-MCM-41对砷的吸附性能最佳。在酸性条件下,Fe-MCM-41对砷的吸附性能最佳。而且在酸性条件下Fe-MCM-41分子筛对砷的吸附明显优于Al-MCM-41。中性再生条件下,Fe-MCM-41分子筛对砷的去除率达到95%。这说明液相中砷酸根和Fe-MCM-41分子筛生成了砷酸铁表面沉淀,从而使液相中残留砷浓度降到较低的水平。     

Ni-MCM-41的水热合成与稳定性

以硅酸钠(Na2SiO39H2O)、氯化镍(NiCl2·6H2O)等无机盐为原料,通过水热法合成含有不同镍含量的介孔分子筛(nickel-containing meso-porousmoleeular sieve,Ni-MCM-41).采用X射线粉末衍射、等离子发射光谱、程序升温还原,透射电子显微镜和N2吸附-脱附等技术对焙烧后的样品的物化性能进行表征,同时对所合成Ni-MCM-41的水热稳定性进行研究.结果表明:在水热条件下成功合成出4种不同镍含量的Ni-MCM-41,其比表面积在495.9～888.2 m2/g之间,平均孔径在2.43～2.92 nm之间.随着介孔分子筛中金属镍含量的增加,Ni-MCM-41的比表面积、孔体积变小和介孔有序性变差.原料摩尔比n(SiO2):n(NiO)1:0.05时,合成的Ni-MCM-41的介孔有序性最好.所合成的含Ni-MCM-41经750℃焙烧3h后仍然具有介孔结构;另一方面,经100℃水热处理5d后的样品也具有介孔结构,但介孔有序性差.     

胶原纤维为模板介孔TiO_2和Pt掺杂TiO_2纤维的制备及光催化降解黑液（英文）

以胶原纤维为模板,Ti（SO4）2为钛源,合成了新型光催化剂—介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维。通过场发射扫描电镜（FESEM）、比表面积和孔径分析、紫外–可见光谱和分子荧光光谱等检测手段对两种介孔TiO2纤维的结构和物理性能进行了表征。FESEM分析表明,胶原纤维的表面结构能被较好地保留在介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维中。N2吸附–脱附等温线为IV型,表明TiO2和Pt掺杂TiO2纤维具有介孔结构。基于结构的特点,在可见光和UV-A激发下,介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维表现出强于商品级纳米TiO2（Degussa P25）的总有机碳（TOC）脱除率。此外,Pt的掺杂能明显改善介孔TiO2的光催化活性。光催化实验表明,Pt掺杂TiO2纤维（1.0g L–1）在可见光照射420 min后,黑液的TOC脱除率为37%;UV-A（360 nm）照射300min后,TOC脱除率为51%。因此,制备的介孔TiO2和Pt掺杂TiO2纤维作为一类性能优异的光催化剂,能用于黑液的光催化降解,并在其他类似的反应条件下具有潜在的应用前景。     

Characterization and synthesis of Ce-incorporated mesoporous molecular sieves under microwave irradiation condition

Ce-incorporated MCM-41 mesoporous molecular sieves (CeMCM-41) were synthesized by microwave irradiation method from sodium silicate and ammonium cerium (IV) nitrate precursors and using cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) as template. The resulting samples were characterized by means of XRD, TEM, FT-IR, UV-Vis, XPS and N₂ physical adsorption, respectively. The effect of the Si/Ce molar ratio on the textural properties of CeMCM-41 was investigated. The results reveal that the CeMCM-41 was successfully synthesized. The resultant mesoporous materials have specific surface areas in the range of 602–1,216 m²/g and pore sizes in the range of ca. 2.6–2.9 nm. The structural properties are related to the amount of cerium incorporation. The surface area and pore volume of the resulting CeMCM-41 were gradually reduced as the cerium content in the sample increased, and the mesoporous ordering diminished.     

改性MCM-41分子筛的合成与亚甲基蓝吸附性能

选用TEOS（正硅酸乙酯）做为硅源,CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）做为表面活性剂,在碱性条件下水热合成MCM-41。实验采用3-氨丙基三甲基硅烷对MCM-41进行改性,成功得到氨基改性介孔材料NH₂-MCM-41吸附剂,并使用X射线衍射（XRD）对其做了表征。考察了各种实验条件下,比如温度、吸附剂的量、pH、亚甲基蓝初始浓度等条件下MCM-41和NH₂-MCM-41对水溶液中亚甲基蓝（MB）的吸附能力。MCM-41和氨基改性介孔材料NH₂-MCM-41均为平面六方介孔结构。结果表明,温度和pH是影响MCM-41和NH₂-MCM-41对亚甲基蓝吸附的最主要的因素。随着温度的升高,材料吸附能力增强,而过高或者过低的pH都会降低MCM-41和NH₂-MCM-41对亚甲基蓝的吸附能力。     

含锆介孔分子筛的微波合成与表征(英文)

在微波辐射条件下,以硅酸钠和硫酸锆为原料、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂合成含锆介孔分子筛(zirconium-containing mesoporous molecular sieves,Zr-MCM-41).用X射线粉末衍射、红外光谱,透射电子显微镜、等离子发射光谱和比表面积孔径测定等测试手段表征经550℃焙烧后样品,同时研究锆添加量与分子筛比表面积及孔体积之间的关系.结果表明:利用微波技术合成Zr-MCM-41介孔分子筛,操作便利,节能省时,所得产物具有典型的MCM-41介孔分子筛结构,其比表面积为598.1～971.4m2/g,平均孔径大约为2.46～3A3nm.随着介孔分子筛中锆含量的增加,介孔分子筛的比表面积、孔体积变小,介孔有序性变差.     

微波法合成Cu-MCM-41介孔分子筛的研究

以硅酸钠、氯化铜等无机盐为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,通过微波辐射方法合成不同铜含量的Cu-MCM-41介孔分子筛。分别采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和N2吸附-脱附等技术对产物的晶相、结构、形貌、比表面积和孔径分布进行表征。结果表明,通过微波辐射方法成功地合成出含有不同孔径的Cu-MCM-41介孔分子筛。随着原料配比中n(CuO)∶n(S iO2)(摩尔比)的增加,介孔分子筛的比表面积和孔体积变小,介孔有序性变差。     

水热条件下CuMCM-41介孔分子筛的合成与表征

以硅酸钠(Na2SiO3·9H2O)、氯化铜(CuCl2·6H2O)等无机盐为原料,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,通过水热法合成CuMCM-41介孔分子筛.分别采用X射线粉末衍射、红外光谱、透射电子显微镜和N2吸附-脱附等技术,对产物的晶相、结构、形貌、比表面积和孔径分布进行了表征.同时研究金属铜添加量与比表面积、孔径之间的关系.结果表明:合成出的4种不同铜含量的CuMCM01介孔分子筛,其比表面积最高可达1032.41m2/g,平均孔径在3.4～4.0 nm之间.随着介孔分子筛中掺杂的金属铜含量的增加,介孔分子筛的比表面积变小、介孔有序性变差.当原料配比增加到n(SiO2):n(CuO)=1:0.2时,合成出的CuMCM-41介孔分子筛有序性很差.     

硅基纳米材料用于阿司匹林长效缓释的研究

表面活性剂采用十六烷基三甲基溴化铵为活性成分,硅源采用正硅酸乙酯,利用低温水热法合成了MCM-4l介孔分子筛,采用动态吸附法将阿司匹林药物吸附到分子筛MCM-41的孔道中,吸附前后的介孔分子筛分别利用傅里叶红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对吸附前后的分子筛进行了表征;借助紫外-可见吸收光谱(UV)研究了分子筛的最大吸附量、吸附时间、体外释放等。结果显示,所合成的分子筛MCM-41有序的介孔材料;MCM-4l用于药物阿司匹林的载体最大载药量为:45mg·g-1(m(药物)/m(载体))和良好的缓释效果。     

微波法合成MCM-41介孔分子筛及吸附性能研究

以十六烷基三甲基氯化铵为模板剂,在微波实验条件下合成MCM-41介孔分子筛,缩短了合成时间,降低产品成本。实验考察了多种因素对MCM-41合成的影响,并通过吸附处理亚甲基蓝溶液能力强弱,得到最佳合成条件：摩尔比1TEOS：0.2CTMACl：160H2O,pH为10,晶化时间15 min。通过红外光谱分析,MCM-41分子筛的主要特征吸收峰均已出现,说明合成分子筛MCM-41成功。     

微波辅助高效水热合成SAPO-11分子筛

采用微波辅助的方法,以拟薄水铝石、硅溶胶等为原料,合成出纯相SAPO-11分子筛,大大减少了晶化时间,节约了合成成本。通过X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）对合成的样品进行表征,详细考察了硅源、模板剂、硅铝比及晶化条件（晶化时间、晶化温度、pH）对合成的影响。结果表明,pH及晶化时间的影响较为显著,以硅溶胶为硅源,以二正丙胺为模板剂,在n(SiO2)∶n(Al2O3)=0.6、pH=5.7、晶化温度为185 ℃、晶化时间为10 h的条件下,采用微波辅助可以高效地合成纯相的SAPO-11分子筛。     

MCM-41的制备及用于吡拉西坦缓释性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,合成MCM-41分子筛.以其做载体,吡拉西坦为模型药物,研究了吡拉西坦在MCM-41分子筛的负载与释放性能.并通过扫描电子显微镜（SEM）、粉末X-射线衍射（XRD）和傅立叶变换红外光谱（FT-IR）等方法对MCM-41分子筛以及负载吡拉西坦后的样品进行表征.研究了吡拉西坦的负载量及释放性能,定时检测了制备药物在模拟体液中的释放过程,从而确定以MCM-41作为吡拉西坦缓释载体的可能性.