抗菌双层PVDF中空纤维膜制备成功

近日，中科院宁波材料技术与工程研究所高分子事业部功能膜团队通过双层共挤出技术制备出外层富集抗菌银离子的双层聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜。     

负载型催化剂Cu(phen)_2L/SAPO-34(L=丁二酸)的合成及催化性能研究

采用水热合成法合成SAPO-34分子筛,以γ-氨丙基三乙氧基硅烷修饰,将其表面官能化;将合成的金属配合物固载于官能化的分子筛SAPO-34之中制得负载型催化剂,并对其催化性能予以考察。通过金属离子含量测定以及XRD、BET、FT-IR等表征手段表明,所合成的分子筛经过固载金属配合物,分子筛本身的孔道结构并没有改变,所合成的固载金属配合物分子筛具有较好的催化活性,并且在以乙腈为溶剂,反应温度在70～90℃,反应时间在10～12h为最佳反应条件,此条件下环己烷转化率和环己酮收率分别达到50.53%和74.6%;所合成的催化剂具有一定的重复使用性。     

热浸渍预涂晶种温度对T型分子筛膜性能的影响

通过热浸渍法在α-Al2O3载体管表面预涂晶种,进而制备得到T型分子筛膜,通过XRD和SEM技术对其进行了表征,并在90%(w)异丙醇-10%(w)水体系中评价了T型分子筛膜的渗透汽化性能,考察了第二次涂晶温度和合成时间对T型分子筛膜的形成和分离性能的影响以及T型分子筛膜的重复性。实验结果表明,两次涂晶温度分别为180℃和100℃以及T型分子筛膜的晶化时间为24 h时,所制备的T型分子筛膜在70℃、90%(w)异丙醇-10%(w)水体系中进行渗透汽化性能测定,渗透通量基本大于1.20 kg/(m2·h)、分离因子为3 000~3 600,具有很高的重复性。通过优化第二次涂晶温度及合成时间,能合成出高通量、高重复性的T型分子筛膜。     

吸附功能膜的三维通道构建及其脱硫行为

以耐高温基聚合物聚酰亚胺(PI)为基质材料,以Y分子筛为功能颗粒,通过相转化法制备了吸附功能膜,用于燃料油的深度脱硫,采用FT-IR、XPS和电镜分析手段系统研究了该吸附功能膜的形态结构、通道与吸附脱硫性能的关系。结果表明,所制备的吸附功能膜具有发达的孔结构,功能颗粒镶嵌于基膜表面层的三维网络通道中。膜的孔结构随凝固浴介质的不同而有显著区别,以水、乙醇、异丙醇、正丁醇的顺序,从指状孔结构逐渐向海绵状孔结构过渡;挥发时间的增加有利于海绵状孔的形成,海绵状、指状孔通道共存有利于吸附功能的实现。AgY-PI膜的吸附性能高于NaY-PI膜,这与分子筛与硫化物的结合力大小有关;AgY-PI膜可将燃料油硫质量浓度降至0.1mg/L以下,为燃料油脱硫提供了一种新途径。     

电泳沉积预涂晶种制备NaY分子筛膜及其分离性能

通过电泳沉积方法预涂晶种二次生长法制备出Y型分子筛膜。采用Y型分子筛合成的导向剂作为预涂晶种。考察了导向剂的陈化时间,电泳电压和电泳沉积时间对晶种质量以及分子筛膜的影响。结果表明,在电泳的作用下,导向剂作为晶种能够均匀地沉积在载体表面。二次合成后的载体的XRD表征显示,纯的Y型分子筛膜成功地生长在载体表面。SEM电镜表明,经过二次合成后的载体表面被高度孪生的分子筛晶体所覆盖。分子筛膜在不同渗透温度条件的分离性能用CO2/N2混合物进行评价。此外,考察了不同浓度的异丙醇水溶液在分子筛膜上的渗透汽化脱水性能。合成的Y型分子筛膜展现出较好的脱水性能和渗透通量.     

Ni-W/HY-SBA-15催化剂的加氢脱芳烃性能研究

采用后合成法合成不同HY含量的HY-SBA-15复合分子筛,并以其为载体,担载Ni-W双金属活性组分制备加氢脱芳烃催化剂。用XRD对制备的HY-SBA-15复合分子筛进行表征。结果表明,所合成HY-SBA-15复合分子筛不仅具有SBA-15的介孔结构,而且具有Y沸石的微孔结构。以萘质量分数为10%的正十二烷溶液为模型化合物评价催化剂的加氢脱芳烃反应活性。结果表明,载体中HY分子筛含量为10%时,NiW/ HY-SBA-15催化剂具有最佳的脱芳烃性能,催化脱芳烃反应的最佳工艺条件为：反应温度320℃,反应压力6.0MPa,空速2h-1,氢油体积比600：1。在此条件下,模型化合物的芳烃饱和率达到95.1%。     

金属有机分子筛Cu3(BTC)2在苯甲醇氧化反应中的催化性能

在不同溶剂热反应条件下制备了具有自组装活性中心的金属有机分子筛Cu3(BTC)2,采用XRD和SEM等手段对所制备的Cu3(BTC)2进行了表征,并考察了其在苯甲醇氧化反应中的催化性能.结果表明,Cu3(BTC)2可有效催化苯甲醇氧化反应,在相同的反应条件下,其催化活性高于离子交换法制备的Cu/Y催化剂.Cu3(BTC)2的反应活性和稳定性与反应溶剂的选择有着密切的关系,反应后的Cu3(BTC)2虽然拓扑结构、晶体形貌发生了一定变化,但反应活性仍然保持不变,在丙酮溶剂中重复使用的Cu3(BTC)2甚至表现出高于第一次使用时的反应活性.     

无机原料制备的大晶粒TS-1分子筛的表征及催化环己酮肟化反应性能评价

以硅溶胶为硅源、三氯化钛为钛源合成大晶粒TS-1分子筛,并用其催化环己酮肟化反应。采用XRD,XRF, FT-IR,SEM,TEM和低温N2吸-脱附等方法对催化反应前后催化剂的结构进行表征,结果表明,反应前后催化剂结构没有明显变化,说明该分子筛具有较好的稳定性。采用淤浆床反应器,在环己酮质量空速6 h-1、温度75 ℃的条件下,将制备的TS-1分子筛用于催化环己酮肟化反应,在运转时间190 h内,环己酮转化率和环己酮肟选择性分别达到99.0%和96.0%,说明所制备的大晶粒TS-1分子筛不仅具有与有机原料制备的TS-1分子筛相当的催化活性,而且稳定性更好。该分子筛还具有良好的分离和再生性能,再生分子筛的催化性能可以达到新鲜分子筛的水平。     

负载钴催化剂催化分子氧氧化环己烷

选用具有不同结构的分子筛Y、Beta、ZSM-5、MOR和MCM-22为载体,采用离子交换法制备了一系列负载Co分子筛催化剂,并采用XRD、UV-vis和元素分析对它们进行了表征。以O2为氧化剂,考察了所制催化剂在液相环己烷氧化反应中的催化性能。结果表明,分子筛载体的性质对所制备的负载Co催化剂在液相环己烷氧化反应中的催化性能有很大影响。在相同反应条件下,所制备的5种负载Co分子筛催化剂中,Co/Y催化环己烷氧化反应的环己醇和环己酮混合物(KA油)的选择性最高。在130℃、1.2MPa O2分压下反应3h,Co/Y催化环己烷氧化反应的转化率为15.9%,KA油的选择性为79.0%。Co/Y催化剂在所考察的反应条件下具有良好的稳定性,经重复使用5次,仍保持良好的催化性能。     

ZSM-5分子筛膜制备方法的研究进展

ZSM-5分子筛具有二维十元环孔道,独特的孔结构赋予ZSM-5分子筛优异的择形催化性能,因此被广泛应用于石油化工、煤化工和精细化工等领域。近年来,ZSM-5分子筛以膜的形式生长或排布于载体表面在膜反应器和膜分离器中逐渐显现出潜在的应用前景,受到国内外研究者的关注。本论文着重介绍近年来国内外制备ZSM-5分子筛膜的最新研究成果,以水热合成法和二次生长法为主,重点总结ZSM-5分子筛膜的制备方法,分析各种工艺的特点与不足。     

Si源对SAPO-31分子筛的结构及催化反应性能的影响

采用不同粒径的SiO2气溶胶为Si源,以二正丁胺为模板剂合成出纯相的SAPO-31分子筛,并采用XRD、SEM、BET、NH3-TPD等手段,对其结构和酸性进行了表征。通过浸渍法制备了0.5%Pd/SAPO-31双功能催化剂,并在固定床反应装置上考察了其对正癸烷加氢异构化的催化反应性能。结果表明,当SiO2气溶胶粒子尺寸较小时,有利于更多的硅引入分子筛的骨架,所合成的SAPO-31分子筛具有更多的酸中心,所制备的双功能催化剂对正癸烷加氢异构化反应具有更高的反应活性和异构化选择性。     

铬改性多级孔Hβ分子筛的制备与表征

以碱处理的多级孔Hβ分子筛为载体,采用浸渍法制备出Cr改性多级孔Hβ分子筛,通过XRD、BET、NH_3-TPD、Py-FTIR和TG-DTG等表征手段对催化剂进行分析,以苯甲醚与乙酸酐酰化反应为探针,探究催化剂制备条件对酰化反应的影响。结果表明:Cr的负载量5%,焙烧温度550℃,焙烧时间4 h;所制备的催化剂酰化反应效果最好,在该制备条件下发现,Cr改性没有改变BEA的晶体结构,催化剂仍具有多级孔结构,且Cr的负载增加了催化剂酸量;同时该催化剂具有良好的再生效果。     

Mg和Co取代的MeAPO-31分子筛的微波加热合成及其在正癸烷加氢异构化反应中的催化性能

采用微波加热法合成了不同杂原子取代的MeAPO-31分子筛(Me为Mg或Co),并用浸渍法制备了担载型Pd/MeAPO-31双功能催化剂.通过XRD,N2物理吸附,UV-Vis DRS,SEM,NH3-TPD和Py-IR等方法对其结构和酸性进行了表征,并考察了Pd/MeAPO-31双功能催化剂在正癸烷加氢异构化反应中的催化性能.结果表明,采用微波加热法在170℃晶化2h,可合成出具有ATO拓扑结构的纯相MeAPO-31分子筛纳米晶.通过改变初始凝胶中杂原子的种类和组成,可调变MeAPO-31分子筛的酸性和催化反应性能,以Mg( NO3)2·6H2O为镁源所合成的MgAPO-31 (N)分子筛样品的总酸量最大,中强酸位数目最多.Pd/MgAPO-31 (N)对正癸烷加氢异构化反应具有更高的催化活性和异构化选择性,在340℃下,正癸烷转化率为85.5％时,异癸烷的选择性高达90.3％.     

添加剂对聚偏氟乙烯平板膜结构与性能的影响

采用热致相分离法（TIPS）制备聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜。通过向铸膜液中添加亲水性聚合物聚乙二醇400(PEG400),来改善PVDF膜的亲水性及抗污染性能,同时考察了PEG400的含量对膜结构与性能的影响。实验结果表明：当铸膜液中PEG400的含量为6wt%时,膜的动态接触角最小,为92.4°,并且经牛血清蛋白污染后的通量恢复率高达93%以上。由此可见,PEG400的加入在一定程度上提高了膜的亲水性及抗污染性能。     

复合分子筛催化剂的重油加氢裂化性能

采用水热法合成具有中孔和微孔结构的复合分子筛MCM-41-HY,并对分子筛的结构进行表征。以该复合分子筛为主要裂化组分,通过浸渍法负载金属钨镍,制备催化剂MY-1。以大庆原油馏程为231～501℃的混合VGO为原料,在200mL固定床自动加氢装置上,利用一段串联加氢裂化工艺,考察复合分子筛的裂化性能。评价结果表明,在控制原料中大于350℃馏分油转化率为75%的条件下,加氢裂化生成油C_5+液体收率为98.89%,柴油馏分的收率为68.70%,中间馏分油选择性为83.21%。     

铬取代介孔磷铝分子筛合成与催化性能研究

在碱性条件下以十六烷基三甲基氯化铵为模板剂,采用水热晶化法合成了Cr取代介孔磷铝分子筛,并通过XRD、N_2吸附、EPR等分析测试手段进行了表征。结果表明,合成的分子筛为缺乏长程有序的介孔结构。催化性能测试结果表明,该分子筛(Cr-MAP)在乙苯选择性氧化制备苯乙酮反应中呈现优良的催化性能:同时研究了反应时间、反应温度、催化剂用量、TBHP/乙苯摩尔比等因素对反应的影响。以氯苯为溶剂、叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂,在8 mmol乙苯、16mmol TBHP、40mg Cr-MAP、5mL氯苯、100℃、反应时间8h的条件下,乙苯转化率为72.8%,苯乙酮选择性为85.4%,苯乙酮产率达到62.2%。     

原位生长法合成多级孔道磷酸铝系分子筛

通过改变投料顺序改进了传统的溶剂热法,制备了粒径约为1 μm的均匀AlPO4-5晶体.以多级孔道硅胶为载体,所合成的AlPO4-5为晶种,采用原位生长法合成了含有大孔和微孔的多级孔道磷酸铝系分子筛.方法简单易行.在大分子催化领域,这种多级孔道磷酸铝系分子筛催化材料将比传统的AlPO4-5分子筛的催化性能有较大提高.     

两步法制备高性能T型分子筛膜

采用两步法在n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)∶n(Na_2O)∶n(K_2O)∶n(H_2O)=1∶0.055∶0.23∶0.08∶30的清液体系中合成高性能的T型分子筛膜,讨论了热浸渍涂镀晶种粒径、晶化时间以及晶化温度对膜的渗透汽化分离性能的影响,考查了两步法的稳定性,并将一步法和两步法所得分子筛膜的分离性能进行对比。采用SEM和XRD方法对膜的形态结构进行表征。表征结果显示,先后浸涂粒径为1.5μm和0.5μm的晶种能够在载体管上形成连续致密的晶种层。实验结果表明,在150℃下晶化4 h后,120℃下再晶化8 h可成功制备T型分子筛膜;75℃下渗透汽化分离m(异丙醇)∶m(水)=90∶10体系,渗透汽化通量和分离因子可分别达到2.043 kg/(m~2·h)和2 874,优于一步法晶化所合成的分子筛膜。     

硅藻土原料合成ZSM-5的表征及芳构化性能

以介孔硅藻土为硅源,浸渍铝源,通过固相表面反应晶相转化法,得到具有微孔-介孔双孔结构分布的DZSM-5分子筛.以FCC汽油为原料,在实验室固定床反应装置上评价DZSM-5分子筛制备的催化剂DZA的芳构化性能.采用XRD、SEM、BET及TG-MS等手段对DZSM-5分子筛及ZA催化剂的晶相、形貌、孔结构及表面积炭进行了表征.结果表明,该法得到的双孔分布分子筛DZSM-5具有丰富的孔结构、较高的结晶度及完整晶形,有机结合的微-介孔结构使得其制备的催化剂具有较高的芳构化活性和抗积炭能力.     

两步法制备高性能T型分子筛膜北大核心CSCD

采用两步法在n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)∶n(Na_2O)∶n(K_2O)∶n(H_2O)=1∶0.055∶0.23∶0.08∶30的清液体系中合成高性能的T型分子筛膜,讨论了热浸渍涂镀晶种粒径、晶化时间以及晶化温度对膜的渗透汽化分离性能的影响,考查了两步法的稳定性,并将一步法和两步法所得分子筛膜的分离性能进行对比。采用SEM和XRD方法对膜的形态结构进行表征。表征结果显示,先后浸涂粒径为1.5μm和0.5μm的晶种能够在载体管上形成连续致密的晶种层。实验结果表明,在150℃下晶化4 h后,120℃下再晶化8 h可成功制备T型分子筛膜;75℃下渗透汽化分离m(异丙醇)∶m(水)=90∶10体系,渗透汽化通量和分离因子可分别达到2.043 kg/(m^2·h)和2 874,优于一步法晶化所合成的分子筛膜。