MCM-41中孔分子筛吸附水中Cr(Ⅵ)的动力学研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,水玻璃为硅源,采用水热法合成了中孔分子筛MCM-41.用X射线衍射分析、比表面积及孔径分布测试、透射电镜分析等手段对合成样品进行了表征.通过静态吸附实验,研究了MCM-41对水溶液中Cr(Ⅵ)离子的吸附动力学性质.结果表明:合成的中孔分子筛的孔径非常均匀,其孔道尺寸主要集中在2～4 nm范围,平均孔径为3.64 nm,比表面积为1 047m2/g.Langmuir吸附等温式的曲线拟合能较好地描述不同温度下的实验数据,常温下分子筛对Cr(Ⅵ)离子的饱和吸附量为84.81 mg/g.吸附符合一级动力学吸附方程,颗粒内扩散与吸附过程是影响吸附速率的主要控制步骤,在25,40℃和55℃下,吸附速率常数k分别为0.2121,0.2167 min-1和0.2287 min-1.     

13X微孔沸石和MCM-41介孔材料的合成及用于处理含Cd2+废水

以天津蓟县钾长石矿粉为主要原料,经选矿、煅烧、水热处理等工艺成功合成了13X微孔沸石. 以气相氧化硅、氢氧化钠、十六烷基三甲基溴化铵等为主要原料,在水热条件下合成了MCM-41有序介孔材料. 采用XRD和N2吸附-脱附等手段对合成的13X沸石和MCM-41介孔材料的物相、比表面积、孔径、孔体积等进行了分析对比. 在此基础上,对13X沸石和MCM-41介孔材料处理含Cd2+废水的效果和机理进行了对比研究,确定了不同分子筛用量、不同初始pH值、不同混合时间下13X沸石和MCM-41介孔分子筛对水中Cd2+的吸附率和吸附量. 研究发现,尽管MCM-41的比表面积和孔径远大于13X沸石,但其对水中Cd2+的处理效果却低于13X沸石,这与13X沸石和MCM-41的孔道结构类型、化学组成、表面荷电性质等有关.     

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。     

MCM-41分子筛固载羧基钯(Ⅱ)配合物催化剂的制备、表征和催化性能(Ⅰ)催化剂的制备与表征

合成了一系列新的MCM-41分子筛固载羧基钯（Ⅱ）配合物催化剂,并利用XRD、XPS、FT-IR和FT-Raman等技术对催化剂进行了表征。研究表明,MCM-41分子筛表面的Si—OH基可与三乙氧基硅烷类化合物发生作用,合成了表面羧基功能化的介孔MCM-41材料。 MCM-41分子筛在有机功能化过程中虽然其比表面积、孔容和平均孔径有所减少,但其孔结构未被破坏。MCM-41分子筛载体上的—COOH配体通过与Pd(OAc)2中OAc基的交换反应而与Pd2＋发生配位。     

氧化硅有序介孔材料MCM-41的微波水热合成及用于组装ZnO纳米粒子

与传统水热合成工艺相比,采用微波水热合成新工艺可以快速合成比表面积大、孔体积和孔径大、孔径分布范围更窄、孔洞呈六方排布的有序介孔材料MCM-41.微波水热合成工艺合成的MCM-41具有合成效率高、成功率高等特点,为此类介孔材料商业化提供了高效的技术手段.采用传统水热工艺合成MCM-41通常需要48～72 h,而采用微波水热合成技术仅需要30 min.采用X射线粉晶衍射(XRD),氮气吸附等技术手段对合成MCM-41材料的物相、比表面积、孔体积、孔径等进行了表征.采用微波水热合成MCM-41的工艺参数为:微波处理的温度120 ℃,时间30 min,微波辐射功率500 W,经过滤、洗涤、干燥、焙烧等处理后,得到的MCM-41具有六方排布的孔系,晶格常数a0=4.4nm,比表面积可达1113 m2/g,平均孔径为2.7 nm,与选用同样配方采用传统水热合成工艺合成的MCM-41的性能相当,却极大提高了合成效率.采用微波水热合成工艺,同样可以合成立方晶系的MCM-48和六方晶系的SBA-15等介孔氧化硅分子筛材料.此外,在微波合成的MCM-41中采用液相工艺成功组装了ZnO纳米粒子,并对组装在MCM-41中的纳米ZnO粒子进行了光催化降解苯酚的实验研究.     

全硅介孔分子筛MCM-41的表面修饰及其疏水性

在极性溶剂(丙酮)或非极性溶剂(甲苯)中,用三甲基氯硅烷对全硅介孔分子筛MCM-41进行了表面修饰。利用IR、XRD和低温N2吸附-脱附等手段对样品进行了结构分析;并通过测定样品在水或正庚烷饱和蒸汽中的吸附量,研究了它们的疏水性。实验结果表明,表面改性后的MCM-41仍保持完好的介孔结构,由于有机官能团接枝在MCM-41的内表面,占据了孔道内部空间,使其比表面积、孔容和孔径都减小。样品的疏水性与其硅烷化程度成正关系,且在非极性溶剂中表面修饰的样品表现出更好的疏水性能。     

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.     

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。     

MCM-41介孔分子筛的合成、改性及应用研究进展

介绍了MCM-41介孔分子筛的优点,主要表现在具有较大的比表面积,孔体积与孔径和可调变等。综述了MCM-41介孔分子筛的合成方法与改性研究现状,阐述了MCM-41介孔分子筛的应用研究进展。     

PEI-MCM-41吸附剂的制备及其CO_2吸附性能研究

使用不同方法合成了MCM-41,制备出具有不同骨架结构和内部孔道结构的介孔分子筛。通过XRD、高倍投射电镜、低温氮吸附/脱附等方法对样品进行了表征分析。用PEI对MCM-41分子筛进行改性,然后使用热重方法测定了其对CO2的吸附量。结果表明,使用硅酸钠和硫酸为原料制备的样品具有较大的比表面积和孔容,在该样品上负载50%PEI吸附量达到了269.3 mg/g,是同等条件下单纯PEI吸附量的3.4倍。说明将PEI负载在具有大比表面积和孔容的MCM-41介孔分子筛上,可以使PEI得到充分分散,并充分利用PEI分子上的氨基。     

MCM-41介孔分子筛吸附性能的热力学和动力学分析

实验以亚甲基蓝作为模型吸附质,探讨了MCM-41介孔分子筛对模型吸附质亚甲基蓝的吸附性能,并对其吸附过程进行了热力学和动力学分析。结果表明,MCM-41介孔分子筛的吸附率高达94%,对亚甲基兰的吸附符合二级吸附动力学,MCM-41对亚甲基兰的吸附行为属于Freundlich等温吸附,整个吸附过程属于放热反应。     

WO3-ZSM-5/MCM-41催化剂的合成 及其催化氧化脱硫研究

以氢氧化钠溶液处理微孔沸石ZSM-5来提供硅铝源,合成了ZSM-5/MCM-41复合结构型分子筛。采用XRD、N2吸附脱附、TEM等方法对其进行了表征,考察了其水热稳定性。实验结果表明,碱处理合成的ZSM-5/MCM-41同时具有微孔孔道和介孔孔道结构,并具有优于介孔MCM-41分子筛的水热稳定性。以ZSM-5/MCM-41为载体负载三氧化钨后应用于噻吩/正辛烷模拟油体系,双氧水为氧化剂,催化氧化脱硫,WO3-ZSM-5/MCM-41（三氧化钨质量分数为10%）表现出良好的催化性能,脱硫率可达到93.6%。     

MCM-41介孔材料的合成条件和特性对吸附镉离子的影响

以气相氧化硅为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(cetyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)为模板剂,分别在碱性[氢氧化钠(NaOH),四乙基氢氧化铵,tetraethyl ammonium hydroxide,(C2Hs)4NOH(TEAOH)]和酸性介质条件[盐酸(HCl)]T水热合成了MCM-41有序介孔材料MCM-41-N,MCM-41-T和MCM-41-H.用X射线衍射、氮气吸附-脱附等手段对比分析了合成的3种MCM-41介孔材料的物相、比表面积、孔径、孔体积等,发现酸性介质中合成的介孔材料的孔径最大.在此基础上,利用MCM-41介孔材料对比研究了处理含镉离子(Cd2 )废水的效果和机理,确定了不同介孔材料用量、不同初始pH值条件下MCM-41介孔材料对水中Cd2 的吸附率和吸附量.结果表明:介孔材料用量相同时,溶液pH值的增大有利于提高3种MCM-41介孔材料对水中Cd2 的处理效果.在pH值从7.0到8.0的过程中,其吸附率有1个突变,MCM-41-T的Cd2 吸附率从35.65%提高到62.15%;MCM-41-N的从38.80%提高到69.40%;MCM-41-H的从50.22%提高到73.47%.孔径最大的MCM-41-H对Cd2 的吸附效果最佳,最大吸附率为89.56%,最大吸附容量为8.57 mg/g.吸附溶液pH值的大小和介孔材料的孔径尺寸是决定吸附量大小的关键因素,因此,重点应通过优化合成工艺提高介孔材料的孔径.     

硼铝骨架改性中孔分子筛的合成与表征

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,以十六烷基三甲基溴化铵（CTABr)为结构模板剂,在碱必条件下采用水热晶化法成功合成了B－Al骨架改性的中孔分子筛MCM－41。通过XRD、TG－DTG、IR、N2等温物理吸附等多种表征手段对其进行结构、性质分析;发现B有助于Al进入Si-MCM-41中孔分子筛的无机骨架中,B－Al-MCM-41比Al-MCM-41的晶体完整性好;同时掺入B、Al后的中孔结构分子筛与全硅MCM－41中孔分子筛相比,无机墙表面基团的性质不同,比表面积稍小,最可几孔径稍大,孔径分布较宽;Al,B同晶取代Si进入MCM－41无机骨架人会使其中孔结构发生一些变化,因而合成的B－Al-MCM-41必将有不同的催化、吸附性能。     

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.     

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。     

分离乙烯-乙烷的Cu-MCM-48介孔络合吸附剂的合成、表征及吸附平衡研究

Copper incorporated MCM-48 molecular sieve adsorbents with different Cu content have been hydrothermally synthesized. The samples have been characterized by various physicochemical methods, including X-ray diffraction （XRD）, nitrogen adsorption （N2） and X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）. The results reveal that Cu-MCM-48 with mass fraction of copper up to 10 % can still retain the uniform mesoporous framework of MCM-48. The copper in the framework of MCM-48 was easily auto-reduced to Cu（I） in N2 at high temperature, which did not alter the mesoporous structure of MCM-48. The adsorption equilibrium isotherms of ethylene and ethane on these molecular sieve adsorbents have been measured at 30℃. At 100 kPa, the adsorption capacities of ethylene on 5Cu-MCM-48 and 10Cu-MCM-48 are higher than those on MCM-48. The 10Cu-MCM-48 molecular sieve adsorbent has a higher selective adsorption ratio of ethylene to ethane, the separation factor is 3.8, and the amount of ethylene adsorbed is 11.1 ml·g ^-1.     

分离乙稀-乙烷的Cu-MCM-48介阵络合吸附剂的合成、表征及吸附平衡研究

Copper incorporated MCM-48 molecular sieve adsorbents with different Cu content have been hydrothermally synthesized.The samples have been characterized by vmous physicochemical methods,including X-ray difrraction(XRD),nitrogen adsorption(N2)and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS).The results reveal that Cu-MCM.48 with mass fraction of copper up to 10?n still retain the uniform mesoporous framework of MCM-48.The copper in the framework of MCM-48 was easily auto-reduced to Cu(Ⅰ)in N2 at high temperature,which did not alter the mesoporous structure of MCM-48.The adsorption equilibrium isotherlnS of ethylene and ethane on these molecular sieve adsorbents have been measured at 30℃.At 100 kPa,the adsorption capacities of ethylene on 5Cu-MCM一48 and 10Cu-MCM-48 are higher than those on MCM-48.The 10Cu-MCM-48 molecular sieve adsorbent has a higher selective adsorption ratio of ethylene to ethane,the separation factor is 3.8,and the amount ofethylene adsorbed is 11.1 ml·g-1.