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%。     

MIL-101(Cr)-SO_3H含量对PEMFC用PES-C质子交换膜性能的影响

采用水热方法制备得到MIL-101(Cr),经过磺化处理生成含磺酸基的MIL-101(Cr)-SO_3H,再将其掺入酚酞侧基聚芳醚砜(PES-C)内,获得PES-C/MIL-101(Cr)-SO_3H质子交换膜,测试了PES-C膜的显微组织形态、吸水率及其对质子的传导能力。结果表明,MIL-101(Cr)-SO_3H形成了和MIL-101(Cr)相同的特征峰,在磺化反应阶段试样依然保持了完整的晶体结构。制得了具有致密组织的PES-C膜,并且其表面达到了较光滑的状态,添加MIL-101(Cr)-SO_3H后的PES-C膜则形成了粗糙表面组织。且随着MIL-101(Cr)-SO_3H含量的增加,PES-C膜表面形成了更多MIL-101(Cr)-SO_3H颗粒,粗糙程度越发的明显。随着去离子水温度的增加,PES-C膜的吸水率和溶胀度增加,获得了更强传导质子的能力。未添加MIL-101(Cr)-SO_3H的PES-C膜达到了最小吸水率,提高MIL-101(Cr)-SO_3H填充量后,PES-C膜吸水率持续增大,表现出更强的质子传导能力。     

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。     

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%。     

污水处理用介孔结构MIL-101(Cr)-125Ti的制备及其BPA吸附研究

选择Cr(NO_3)_3·9H_2O与对苯二甲酸为原料,通过溶剂热处理方法制备得到MIL-101(Cr)及MIL-101(Cr)-125Ti,利用SEM、TEM、XRD等对其形貌和结构进行表征,对比了不同吸附剂添加量、溶液p H及温度参数引起的MIL-101(Cr)-125Ti吸附能力变化。结果表明,相对于MIL-101(Cr),MIL-101(Cr)-125Ti粒径尺寸显著增大,可以获得对BPA的更强吸附能力;MIL-101(Cr)-125Ti中同时形成了结晶相与非晶相两种组织形态; MIL-101(Cr)-125Ti大部分孔径接近6.1 nm,说明MIL-101(Cr)-125Ti属于一种介孔结构; MIL-101(Cr)的比表面积更小,形成了更大的孔径。经过对BPA去除率的影响试验结果确定了最优的参数:吸附剂质量浓度为0.75 mg/m L、溶液p H为5、溶液温度为35℃。     

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%。     

非硫有机组分对Pd/MIL-101(Cr)复合材料氧化脱硫性能的影响

以Pd/MIL-101(Cr)为催化剂，在非硫有机组分(环己烷、环己烯、1-辛烯、对二甲苯)存在的情况下，考察了反应时间、催化剂质量、反应温度等因素对脱硫效率的影响，并通过分析脱硫后Pd/MIL-101(Cr)的红外光谱阐述其作用机理。结果表明，在Pd/MIL-101(Cr)质量为0.1 g、温度为50℃、非硫有机组分占油样的质量分数为5%～10%时，脱硫效率达到最高。由红外光谱分析可知，环己烯、1-辛烯和对二甲苯会占据Pd/MIL-101(Cr)上的活性位点，而且对二甲苯还会与体系中原位产生的氧化物发生反应，使脱硫效率从76.27%降到39.07%。     

磺酸化无定形碳催化剂的制备及其应用

采用加热回流法制备了磺酸化无定形碳固体酸催化剂。通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)、酸碱电位滴定、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TGA)等方法对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂结构中—SO3H负载量为2.03 mmol/g,与其他固体酸类催化剂相比,磺酸化无定形碳在催化环酮类化合物的Baeyer-Villiger氧化反应以及苯甲醚和苄醇的傅-克烷基化反应中均显示了良好的催化活性。所得催化剂热稳定性好,制备过程简单。     

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...     

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%。     

Catalytic performance of MIL-100 (Fe,Cr) and MIL-101 (Fe,Cr) in the isomerization of endo- to exo-dicyclopentadiene

MIL-100 (Fe, Cr) and MIL-101 (Fe, Cr), metal-organic frameworks (MOFs), have been assessed in solvent-free isomerization of dicyclopentadiene (DCPD) from the endo- to exo-form. In the isomerization reaction, the conversion of endo-DCPD and selectivity for the exo-dimer strongly depend on the nature of the active metal center. The MIL-100 (Fe) catalyst possessing more acid sites shows the highest catalytic activity among the MILs and it was readily recoverable and reusable in subsequent reaction cycles for the isomerization. The effects of reaction parameters such as temperature, reaction time, and catalyst loading on the reactivity were also investigated.     

Conversion of CO into CO2 by high active and stable PdNi nanoparticles supported on a metal-organic framework

The solubility of Pd(NO₃)₂ in water is moderate whereas it is completely soluble in diluted HNO₃ solution. Pd/MIL-101(Cr) and Pd/MIL-101-NH₂(Cr) were synthesized by aqueous solution of Pd(NO₃)₂ and Pd(NO₃)₂ solution in dilute HNO₃ and used for CO oxidation reaction. The catalysts synthesized with Pd(NO₃)₂ solution in dilute HNO₃ showed lower activity. The aqueous solution of Pd(NO₃)₂ was used for synthesis of mono-metal Ni, Pd and bimetallic PdNi nanoparticles with various molar ratios supported on MOF. Pd₇₀Ni₃₀/MIL-101(Cr) catalyst showed higher activity than monometallic counterparts and Pd+ Ni physical mixture due to the strong synergistic effect of PdNi nanoparticles, high distribution of PdNi nanoparticles, and lower dissociation and desorption barriers. Comparison of the catalysts synthesized by MIL-101(Cr) and MIL-101-NH₂(Cr) as the supports of metals showed that Pd/MIL-101-NH₂(Cr) outperforms Pd/MIL-101-(Cr) because of the higher electron density of Pd resulting from the electron donor ability of the NH₂ functional group. However, the same activities were observed for Pd₇₀Ni₃₀/MIL-101(Cr) and Pd₇₀Ni₃₀/MIL-101-NH₂(Cr), which is due to a less uniform distribution of Pd nanoparticles in Pd₇₀Ni₃₀/MIL-101-NH₂(Cr) originated from amorphization of MIL-101-NH₂(Cr) structure during the reduction process. In contrast, Pd₇₀Ni₃₀/MIL-101(Cr) revealed the stable structure and activity during reduction and CO oxidation for a long time.     

不同载体负载Pd双功能催化剂制备及其液相甲醇催化一步合成甲酸甲酯

以γ-Al_2O_3、ZrO_2、Bentonite(膨润土)、MIL-53(Al)和MIL-53(Fe)为载体,采用浸渍法制备负载Pd双功能催化剂,利用XRD、BET和NH3-TPD等表征催化剂结构,在微型高压反应器中评价催化剂的液相甲醇一步催化转化合成甲酸甲酯的反应性能,考察反应条件对催化剂性能的影响。结果表明,不同载体负载Pd催化剂未观察到Pd的XRD特征峰,表明催化剂表面的Pd是高分散状态。不同载体负载Pd催化剂的比表面积、酸强度和酸量差别较大,并且酸强度和酸量对甲醇转化率和产物选择性有较大影响。具有较多中强酸的2%Pd/Bentonite、2%Pd/MIL-53(Al)和2%Pd/MIL-53(Fe)催化剂比中强酸较少的2%Pd/γ-Al_2O_3和2%Pd/ZrO_2催化剂具有更高的甲醇转化率和甲酸甲酯选择性。2%Pd/Bentonite催化剂在每摩尔甲醇Pd用量为0. 030 mmol、反应温度150℃、O_2压力2 MPa和反应时间5 h条件下,液相甲醇一步催化转化合成甲酸甲酯反应中,甲醇转化率56. 08%,甲酸甲酯选择性55. 85%。     

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。     

MIL-101Cr-F/Cl用于N2O的捕集研究

氧化亚氮（N₂O）是仅次于CO₂和CH₄的第三大温室气体,对其捕集具有资源回收和减排温室气体的双重价值。本文通过添加氢氟酸和盐酸合成了末端具有不同阴离子的MIL-101Cr材料：MIL-101（Cr）-F和MIL-101（Cr）-Cl,通过XRD、BET、SEM等对样品进行了表征,测试并分析了两种样品对N₂O和N₂的吸附性能,进行了选择性和吸附热的计算以及混合气体的穿透模拟。研究结果表明,MIL-101（Cr）-Cl拥有目前最高的N₂O吸附容量（6.43 mmol/g,298 K）和N₂O/N₂选择性（267）,混合气体（N₂O/N₂=0.1%/99.9%）穿透模拟结果显示MIL-101（Cr）-Cl具有更加优异的微量N₂O捕获能力。     

PET在油茶壳炭C⁃SO3H基固体酸催化剂下的液化行为研究

以废弃生物质油茶壳为原料,在经过一系列炭化、磺化后成功制备了一种新型的炭基固体酸催化剂（C-SO₃H）,考察了催化剂制备过程中温度和浓度等因素对催化活性的影响,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、红外光谱仪和核磁共振波谱仪等对催化剂及其催化废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的催化效率、催化机理等进行了测定和分析。结果表明,催化剂的最佳制备条件为：浸渍比1∶1、浸渍浓度2 mol/L、炭化温度700 ℃、磺化温度160 ℃;催化PET的最大的转化率和BHET回收率分别为95 %和68 %;催化剂微观呈现无定型炭结构,含有大量的羟基,具有较大的比表面积;醇解反应产物为单体BHET。     

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。