大比表面三维介孔MCM-48分子筛负载Pt催化氧化甲苯EI北大核心

采用自合成大比表面三维有序介孔分子筛MCM-48(≈1400 m^(2)/g)为载体,其上负载Pt,获得负载型Pt/MCM-48,应用于甲苯催化燃烧,与微孔分子筛Silicalite-2、介孔分子筛材料SBA-15和MCM-41以及商用SiO_(2)等硅基载体相比,展示出优异的低温催化氧化性能。在此基础上,考察不同Pt负载量对负载型Pt/MCM-48催化燃烧甲苯性能的影响,筛选出的1%(质量分数)理论负载量的催化剂具备最佳催化氧化性能。对等体积浸渍法、原位合成法、甲醇法、乙二醇法等不同引入方式的考察发现,等体积浸渍法与原位合成法向载体上引入Pt的实际负载量接近于理论添加量,相比之下,甲醇法、乙二醇法等溶剂法获得Pt实际负载量远低于理论负载量。转化频率(turnover frequency, TOF)计算结果表明,甲醇法获得的Pt/MCM-48中Pt转化效率以及Pt原子利用率最高。BET,XPS,STEM以及H_(2)-TPR等表征充分证明,MCM-48超大的比表面为Pt的分散提供了有利条件,有助于获得高比例Pt^(0);有序的三维介孔结构则大大提高活性位点的可接近性,并减小甲苯分子的扩散阻力,因此呈现出优异的催化氧化甲苯性能。此外,GC-MS研究表明甲苯在Pt/MCM-48上首先转化为醛/酚/酸类中间产物,最终实现深度催化氧化成为二氧化碳。     

短时间室温合成介孔分子筛MCM-48

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂在碱性介质中室温合成了介孔分子筛MCM-48，考察了模板剂用量、pH值、乙醇以及水的用量等条件对分子筛合成的影响。利用IR、XRD、SEM等手段对产物进行了表征。结果表明：在室温条件下pH=11．8，20min合成孔道结构规整的介孔分子筛MCM-48，其最佳配比为：n（TEOS）：n（CTAB）：n（EG）：n（H2O）=1：0．3：27：261。     

MCM-48介孔分子筛膜的研究进展

对MCM-48介孔分子筛膜的制备、表征、性能的研究及应用进行了评述,并指出了介孔分子筛膜目前存在的问题及今后发展的方向．     

反扩散法制备介孔MCM-48分子筛膜

采用反扩散法制备介孔MCM-48分子筛膜.首先以CTAB和P123为双模板,以TEOS为硅源,合成了MCM-48晶种.采用热浸渍法在α—Al2O3载体上预涂MCM-48晶种层.MCM-48分子筛膜的制备采用反扩散法,即通过硅源(TEOS)和模板剂(CTAB)溶液分别配制,载体管内外分开装填的工艺制备介孔MCM-48膜.利用XRD、SEM及单组分气体渗透实验对制备的样品进行表征.XRD结果表明,所合成的MCM-48晶种具有良好的长程有序性及较高的规整度.从SEM照片看,合成的MCM-48粉体具有晶形,颗粒大小均匀.能够在大孔径的α—Al2O3管状载体上形成平整、致密的晶种层.MCM-48分子筛膜的SEM照片表明,膜层很薄,并且是连续致密的.室温下,制备的MCM-48分子筛膜的H2渗透率达到10-7mol/(m2·s·Pa),压降为0.1 MPa时MCM-48膜对H2/N2的分离系数达到3.0.     

氟离子体系中制备MCM－48介孔分子筛

利用溶胶-凝胶水热法,以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,在不同n（F）／n（Si02）（摩尔比为0～0．2）下合成了MCM-48介孔分子筛。通过粉末X射线衍射（XRD）,N2吸附-脱附、扫描电镜（SEM）对合成样品进行表征。结果表明：反应物中加入F,有利于制备出有序性好、骨架聚合度高、热稳定性和水热稳定性好的MCM-48介孔分子筛材料。由XRD谱图发现：n（F）／n（SiO2）在0．0～0．1时均能生成MCM-48,且随着n（F）／n（SiO。）比率的增大所得样品的结晶度增强,有序度增加;当n（F）／n（SiO2）增大到0．2时,样品的结晶度减弱,有序度降低。     

甲基官能化MCM-48分子筛的制备与表征

以甲基三甲氧基硅烷为偶联剂,用化学接枝法对MCM-48分子筛进行改性,制备了甲基官能化的MCM-48分子筛.利用FT-IR、XRD、低温N2吸附/脱附等手段对产物进行结构和性能分析.实验结果表明,硅甲基取代了MCM-48分子筛表面和孔道内羟基,成功接枝到MCM-48表面上,膜孔径、比表面积及孔体积均减小,但MCM-48保留原有立方有序结构.MCM-48分子筛甲基硅烷化改性后表面疏水性提高,水热稳定性提高.     

NaY/MCM-48复合分子筛的合成与表征

以微孔分子筛NaY为内核, 合成一种中微孔复合分子筛NaY/MCM-48. 通过XRD、SEM、TEM、IR、N_2吸附脱附和TPD等手段对复合材料进行了表征, 此外对复合材料的水热稳定性进行了考察. 研究结果表明, 复合材料同时具有中孔分子筛MCM-48和微孔NaY型沸石的特点, 并且和纯MCM-48分子筛相比孔壁增厚, 孔径变大; 与纯中孔分子筛MCM-48相比, 复合分子筛的酸性明显增强, 并且水热稳定性提高. DFT计算其孔径分布主要集中于1.2和3.2nm.     

炭气凝胶负载Pt基催化剂的制备及其甲醇氧化催化性能

以间苯二酚(R)和甲醛(F)为原料,制备R-F炭气凝胶(RF-CAs).继以后者为载体采用浸渍还原法制备铂基催化剂Pt/CA,并比较其与由相同负载工艺制得的以Vulcan XC-72为载体的铂基催化剂Pt/XC72的催化甲醇氧化反应的性能.结果表明,前者具明显高的甲醇氧化催化活性,显示CAs是一种极具潜在竞争力的燃料电池催化剂载体材料.     

钼钴复合催化剂催化氧化甲苯制备苯甲醛的研究

以甲苯为原料,双氧水为氧化剂,利用钼钴复合氧化物液相催化氧化制备苯甲醛.实验表明:钼钴复合氧化物在制备苯甲醛的过程中具有良好的催化效果,尤其是nMo:nCo=1:1,经过800℃高温煅烧后的粉状氧化物在95℃水浴,双氧水滴加回流条件下催化氧化甲苯制备苯甲醛的效果最好,苯甲醛的产率最高可达到48%.     

大孔氧化铝载体上制备MCM-48膜的研究

在大孔氧化铝载体上原位制备具有三维孔道的MCM-48中孔膜,并研究了合成溶胶pH值的变化和膜的形成过程.采用XRD,SEM,气体渗透测试等手段对膜材料的表面形貌,结构和气体渗透性能进行表征,并初步探讨了在大孔载体上成膜的机理.结果表明:载体的大孔、膜的合成次数等因素对形成较为完整的中孔膜影响较大.由于载体孔径较大,担载膜层内部应力随着合成次数的增加也逐渐累积.三次合成的膜有较好的形貌结构和渗透性能,而多于三次的合成膜体开始出现裂纹,致使不能更深的提高膜渗透性能;同时在碱性合成溶胶的影响下,在膜组装的界面处,除了存在无机前躯体与模板剂的自组装过程,同时也存在原膜层的部分解聚,因而,虽然膜的致密性随合成次数的增加而增大,而膜厚度却增加很少.     

室温下介孔分子筛MCM-41的合成与表征

在室温下 ,以十六烷基三甲基溴化铵 (CTABr)为模板剂 ,正硅酸乙酯和水玻璃为硅源 ,通过水热法分别合成出了性能优良的介孔分子筛MCM 4 1,并采用XRD、N2 吸附脱附、FTIR、SEM、热重等手段对合成的样品进行了分析表征。其结果表明 ,合成的固体产物具有MCM 4 1特有的六方排列的孔道结构 ,并且具有较高的有序度、比表面积、孔容和热稳定性     

模板剂对MCM-41介孔分子筛结构的影响

以微硅粉为硅源,利用水热合成法成功制备出MCM-41介孔分子筛,利用XRD、N2吸附曲线和TEM等测试方法对样品进行了表征,结果表明,模板剂的用量对样品的结构具有显著的影响,当CTAB／SiO2的摩尔比为0．15时,样品的结构有序性最高;混合模板剂可明显提高样品的比表面积和孔容,合成的MCM-41介孔分子筛比表面积从299m2／g提高到837．3m2／g,孔容从0．051cm。／g提高到0．79cm3／g。     

聚苯胺/MCM-41介孔分子筛导电复合材料的制备及其表征

利用MCM-41介孔分子筛单分散孔道特性作为"纳米反应器",在其孔道内合成聚苯胺.讨论了HCl浓度、(NH4)2SO8浓度和聚合温度对复合材料导电性的影响,得到最佳的聚合条件:HCl:1.5mol/L,(NH4)2SO8:1.0mol/L,聚合温度:15℃,此时的电导率为0.61s/cm.在最佳合成条件下,对聚苯胺/MCM-41介孔分子筛导电复合材料进行SEM、红外光谱分析.     

介孔分子筛MCM-41的合成方法与晶化条件

介孔材料MCM-41具有规则孔道结构,在多相催化、吸附分离、复合材料、纳米组装等领域有着重要的学术研究与应用价值.其可以通过长链季铵盐、伯胺、双子胺或聚氧乙烯类表面活性剂胶束的模板作用,在多种不同的条件下合成.综述了MCM-41介孔分子筛近年来所取得的进展,介绍和讨论了各种合成工艺方法,归纳和分析了影响其合成的主要因素.     

温和条件下介孔分子筛MCM-41的修饰与表征

在温和条件下,以３－氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂,修饰介孔分子筛 ＭＣＭ－４１（Ｓｉ／Ａｌ＝３５）,成功地将有机官能团引入到介孔分子筛孔道中,制备了一种无机一有机复合材料ＭＣＭ－（ＣＨ_２）_３ＮＨ_２,以 ＸＲＤ、ＦＴＩＲ、ＤＴＡ－ＴＧＡ、 Ｎ_２吸附－脱附和 ＨＲＥＭ表征了复合材料;结果表明：有机基团－（ＣＨ_２）_３ＮＨ_２不仅进人孔道、修饰了ＭＣＭ－４１的孔壁,而且使介孔分子筛ＭＣＭ－４１保持了有序的孔道结构．     

MCM-41介孔分子筛和纳米TiO2/MCM-41的合成与结构表征

以工业水玻璃为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,利用室温晶化法合成出MCM-41介孔分子筛,并以钛酸丁酯为前驱体,通过溶胶凝胶法及液相沉积法对介孔分子筛MCM-41进行纳米TiO2的组装。运用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段对其结构特征和氧化钛分散状态进行了研究,结果表明：TiO2与MCM-41端基硅氧键反应形成Ti-O-Si键;纳米TiO2不仅进入孔道,较均匀地修饰了介孔分子筛MCM-41的孔壁,而且使介孔分子筛MCM-41仍保持有序的孔道结构。     

三维有序介孔结构氧化钼制备及催化性能

以三维有序介孔分子筛KIT-6为模板剂制备碳模板, 七钼酸铵为钼源, 采用超声辅助下的真空浸渍法, 合成了三维(3D)有序介孔、蠕虫状介孔MoO₃。采用TEM、HRTEM、SAED、XRD、TG/DT、N₂吸脱附等对材料物理性能进行了表征。采用H₂-TPR、甲苯和一氧化碳完全氧化等对催化性能进行了评价。研究发现: 制备的三维有序介孔MoO₃为正交相晶体结构, 比表面积194 m²/g; 在转化率分别为50%、90%、100%时, 甲苯的起燃温度分别为203℃、215℃、225℃; CO起燃温度分别为114℃、158℃、180℃。3D-MoO₃优良的催化性能与高比表面和三维有序介孔架构密切相关。     

资源化利用铁尾矿制备全硅介孔分子筛MCM-41

以鞍山铁尾矿为硅源,CTAB为模板剂,采用水热合成法合成出全硅介孔分子筛MCM-41。采用X射线衍射分析研究了pH值、CTAB与SiO2配比、晶化温度和晶化时间对MCM-41结构的影响,结果表明MCM-41的合成条件为n（CTAB）/n（SiO2）=0.05～0.60,pH值=8～11,晶化时间〉24h,晶化温度60～100℃。TEM可观察到样品具有典型的按六方对称性排列的孔道结构,孔径在2～4nm变化。FT-IR证明了分子筛具有硅氧四面体骨架。     

锆掺杂MCM-41介孔分子筛的水热合成与稳定性

水热条件下,以硅酸钠和硫酸锆为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,按照初始的ZrO2与SiO2物质的量之比0.05、0.1、0.2和0.3合成了4种不同锆含量的含锆介孔分子筛(ZrMCM-41).采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和比表面积孔径测定等方法对样品的结构和形貌进行了表征.考察了不同ZrO2与SiO2物质的量之比、不同焙烧温度以及不同水热处理时间对样品孔结构的影响.结果表明:合成的样品具有典型的MCM-41介孔结构,其比表面积为448.6~891.9 m2/g.随着样品中锆含量的增加、焙烧温度的升高和水热处理时间的延长,所合成样品的介孔有序性下降,BET比表面积降低.     

负载型纳米Pt颗粒的制备及催化性能研究

通过分散共聚制备了聚N-异丙基丙烯酰胺接枝聚丙烯腈/聚苯乙烯(PNlPAAm-gPAN/PSt)聚合物微球,以氯铂酸(H2PtCl6)为金属源,乙醇为还原剂,将与酰胺基团配位的铂离子(Pt4 )还原成纳米铂(Pt)颗粒,负载在表面具有特殊形态的聚合物微球表面,制得了分散稳定的负载型纳米Pt颗粒,可用于催化苯胺的聚合等,通过改变反应温度可控制苯胺的聚合速率.