Al/BMMs双介孔分子筛催化剂的制备及其在异丙苯催化裂化中的应用

通过后铝化合成方法制备了Al/BMMs双模型介孔分子筛催化剂;采用XRD、BET、FT-IR、TG等分析手段对其结构和性能进行了表征,并且考察了不同硅/铝摩尔比的催化剂在异丙苯催化裂化中的催化性能。结果表明,反应后Al/BMMs催化剂仍然保持了双介孔结构;同时随着Al含量的增加,异丙苯的转化率增加,当n(Si)/n(Al)=20时,转化率达到最大(约54%)。     

降解法合成具有纳米ZSM-5结构的双模型介孔分子筛

通过降解ZSM-5分子筛得到含ZSM-5纳米簇及初级结构的降解液,以CTAB为模板剂,合成了具有沸石二次结构的双模型介孔分子筛.采用XRD、TEM、SEM等分析手段对其进行了表征.结果表明,该复合介孔分子筛具有高的水热稳定性,其形貌为球状,颗粒大小为100 nm.所制备的纳米ZSM-5,其颗粒直径可达到20 nm以下.     

阿司匹林在双模型介孔分子筛组装过程中的缓释机理

在本实验中,制备了双模型介孔分子筛,然后用三氨基三乙氧基硅烷(APTES)对双模型介孔分子筛进行改性,使分子筛孔道内表面上的羟基被氨基取代,从而作为阿司匹林的运输载体.结果表明,由于氨基取代量的不同,改性后的分子筛的载药量有所不同.同时考察了装载阿司匹林的分子筛组装体在水溶液中的药物释放率.     

主链含咪唑环介孔聚酰亚胺气凝胶的制备及其CO2吸附性能

以2,2′-二甲基-4,4′-二氨基联苯（DMBZ）为二胺单体、1,3,5-三（4-胺基苯氧基）苯（TAB）为交联剂、2-（3-胺基苯基）-5-胺基苯并咪唑（ABIA）为第3共聚单体,通过调控DMBZ/ABIA（摩尔比）,在乙酸酐/吡啶的催化作用下,分别与3,3′,4,4′-联苯四酸二酐进行缩聚反应,制备出系列主链含咪唑环的介孔共聚酰亚胺气凝胶材料。并对其结构进行了分析表征,考察了其CO2吸附性能。结果表明:该气凝胶材料不仅耐热性较高,热分解温度均在510 ℃以上,而且当ABIA摩尔分数为100%时,气凝胶试样的5%热分解温度最高,达到了569.33 ℃。此外该气凝胶材料还具有较高的CO2吸附性能,当ABIA摩尔分数为50%时,气凝胶试样对CO2的吸附量最大,高达14.8 cm3/g。     

介孔g-C3N4的制备及其对航空煤油的吸附脱硫性能

采用硬模板法制备了介孔类石墨相氮化碳(g-C₃N₄),在500、550、600 ℃下焙烧分别得到CN-500、CN-550、CN-600。采用XRD、TEM、FT-IR、FPD和N₂吸脱附等分析手段对制备的介孔材料进行表征,考察了其对航空煤油（航煤）吸附脱硫的性能。结果表明：该介孔材料对噻吩有较好的吸附能力,550 ℃煅烧的样品 CN-550 吸附容量最大,为24 mgS)/g;其对真实航煤的脱硫吸附容量可达10.46 mgS)/g。g-C₃N₄介孔材料在用NaOH消除抗氧化剂后的航煤中对硫的吸附容量提升约50%。由于分子尺寸及位阻效应等影响,介孔g-C₃N₄对噻吩的吸附容量远大于对苯并噻吩吸附的吸附容量,对苯并噻吩及其衍生物的吸附能力较低是介孔g-C₃N₄对航煤脱硫性能下降的主要原因。     

pH值对SiO_2-Al_2O_3制备与性能的影响

采用连续碳化法制备SiO_2-Al_2O_3催化材料,考察了连续碳化过程中不同反应浆液pH值下硅的加入对SiO_2-Al_2O_3催化材料性质的影响,通过XRD、BET、FT-IR和固体核磁共振等方法对试样进行表征。实验结果表明:反应浆液pH值为11.0时加硅制备的SiO_2-Al_2O_3催化材料物化性质最好,其孔容达到1.060cm~3/g,比表面积为345m~2/g,总酸含量为0.495mmol/g。将合成的SiO_2-Al_2O_3催化材料制成催化剂,并在高压反应釜上进行渣油加氢性能评价,评价结果表明:反应浆液pH值为11.0时,加入硅合成的SiO_2-Al_2O_3催化材料制备的催化剂,脱硫率为78.3%,脱残炭率为54.1%,脱(Ni+V)率为96.4%,大于500℃的渣油转化率达到57.1%。     

导电石墨掺杂介孔二氧化钛复合体的制备及光催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为造孔模板,四氯化钛为钛源,无水乙醇为溶剂,采用水热合成法制备出导电石墨掺杂介孔二氧化钛纳米复合材料。利用热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段表征了复合体的结构和形貌。并以紫外灯为光源,甲基橙为目标降解物,对复合体的光催化性能进行了评价。结果表明:CTAB与导电石墨的掺杂比显著影响复合体的性能;当二者的摩尔比为3∶1时,复合体的孔径最为规整、光催化性能最好;利用2.2 g/L该试样催化降解10 mg/L甲基橙溶液的效果最佳,降解率达到88.5%。     

改性微孔-介孔多级孔碳材料的制备及其甲苯吸附性能

为寻求高效有机废气吸附剂,选取石油化工行业特征污染物甲苯为研究对象,以MCM 41分子筛作为模板,制备大比表面积微孔 介孔多级孔碳材料。采用硝酸改性,分别考察了硝酸浓度、改性时间、改性温度对改性材料甲苯吸附性能的影响,并采用正交实验确定最佳改性条件。结果表明,合成微孔 介孔多级孔碳材料比表面积高达110408 m2/g,平均孔容为052 cm3/g,对模拟甲苯有机废气饱和吸附量可达0107 g/g;硝酸改性后,微孔 介孔多级孔碳材料甲苯吸附性能显著提高。最优的制备条件为硝酸质量分数20%、改性时间10 h、改性温度60℃。在此条件下制备的硝酸改性微孔 介孔多级孔碳材料的甲苯饱和吸附量可达0687 g/g。     

新型介孔TiO2的制备及其光催化性能研究

用新颖的鼓泡控制水解法,以P123为模板剂,合成出新型葡萄状介孔TiO2光催化材料.用SEM、TEM、XRD、N2吸脱附等温线对催化剂的结构和形貌进行了表征.同时以苯酚降解为探针反应考察了催化剂的光催化性能.结果表明,所制备的葡萄状介孔TiO2具有和P25接近的光催化性能,这主要与其具有较大的比表面积和良好的介孔结构有关.另一方面,在寿命实验中,所制备的催化剂与P25相比,具有优越的易回收、活性稳定等特点,这主要由其特殊的微米级宏观结构决定.     

介孔碳负载型蒽醌加氢催化剂的制备及其加氢性能

以经过酸处理的介孔碳(MC)为载体,采用浸渍法制备了Pd/MC催化剂。实验室模式评价表明,Pd/MC催化剂表现出良好的活性和选择性。以粉末状0.3%Pd/MC为催化剂,在工作液质量浓度130g/L、反应温度60℃、反应压力0.4MPa条件下,氢化效率达7g/L以上。     

双模型介孔SiO_2负载磷钨酸催化剂催化废油脂酯化反应的失活研究

以双模型介孔SiO2(BMMs)为载体,采用浸渍法制备负载型磷钨酸催化剂(HPW/BMMs),借助XRD、FTIR、UV-Vis、N2吸附-脱附、31P NMR和XRF方法,重点研究了该催化剂在废油脂酯化反应过程中的重复使用性能、活性下降原因及反应前后催化剂的结构变化和化学组成。结果表明,HPW/BMMs催化剂重复使用4次后,酯化率由72.8%降至60.1%;反应前后催化剂中HPW的Keggin结构无明显变化,但其晶相结构发生了较大改变,同时载体BMMs的结构有序度有所下降,这是催化剂表面吸附了大量有机物所致;催化剂表面严重积炭和HPW的流失(重复使用4次后HPW质量分数由36%降至20%)可能是其活性下降的主要原因。     

功能化硅基介孔材料的合成及其CO2吸附性能

以传统的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和阴离子水溶性聚合物聚丙烯酸钠（NaPAA）为复合模板剂,在室温下合成了新型硅基介孔材料;选用聚乙烯亚胺（PEI）和硝酸镁（Mg(NO₃)2·6H₂O）对其进行改性,制备了PEI和MgO改性硅基介孔材料。采用X射线衍射、N₂吸附-脱附、静态体积法和程序升温脱附手段考察了该硅基介孔吸附材料的结构和CO₂吸附性能。结果表明,该硅基介孔材料具有较大的比表面积和孔体积以及均匀的孔道结构,可以使改性剂很好地分散在其孔道内;PEI和MgO改性的硅基介孔吸附材料对CO₂的吸附能力大大增强。在298 K下,PEI负载质量分数为16.7%的PEI改性硅基介孔材料对CO₂的吸附量最大,达到0.98 mmol/g;MgO改性的硅基介孔材料在MgO负载质量分数为20%时,对CO₂的吸附量最大。     

氨基修饰的介孔分子筛对CO_2的吸附性能

以氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)为修饰剂,利用嫁接方法对 MCM-41和 SBA-15分子筛进行氨基修饰,采用 X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱、热重和 CO_2程序升温脱附等于段表征了材料的结构和对 CO_2的吸附、脱附性能。实验结果表明,APTS嫁接到了两种分子筛的孔道内;氨基修饰的分子筛的孔道仍高度有序,对CO_2的吸附能力有明显的改善,MCM-41和 SBA-15分子筛修饰后的吸附量分别为47.5,40.5 mg/g。氨基修饰的分子筛对CO_2的吸附形态主要为双齿碳酸氢盐、双齿碳酸盐、单齿碳酸氧盐和单齿碳酸盐。     

Al-SBA-15介孔材料的合成及其催化性能研究

在酸性条件下合成了一系列不同硅铝比的Al-SBA-15介孔材料,并对其结构及酸性进行了表征.研究了其在2,4-二叔丁基苯酚的付克烷基化反应中的活性.Al-SBA-15具有中等酸强度的酸性,在该反应中具有较高的活性及选择性.     

NH_2-AlKIT-1介孔分子筛的制备、表征及其催化性能

以3-氨丙基三甲氧基硅烷、十六胺为有机碱改性剂,AlKIT-1为载体,通过化学修饰的方法,制备了含—NH2基团的介孔分子筛NH2-AlKIT-1催化剂。用X粉末射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附和固体核磁(MAS NMR)等方法对改性前后的AlKIT-1试样进行了结构表征,并以Knoevenagel缩合反应为探针考察了试样的催化性能。结果表明,有机碱改性后试样仍很好地保持了基体AlKIT-1的介孔结构,碱性有机基团已成功镀饰在分子筛内外表面,在苯甲醛和丙二酸二乙酯的Knoevenagel反应中表现出较好的催化性能,骨架中具有B酸位的杂原子与碱性基团存在明显的协同作用。以3-氨丙基三甲氧基硅烷改性的试样,其催化活性最高,反应12h后,丙二酸二乙酯的转化率达到了80%。     

聚丙烯酸/聚(N-异丙基丙烯酰胺)互穿网络水凝胶的制备及其性能

采用分步法制备了聚丙烯酸/聚N-异丙基丙烯酰胺互穿网络水凝胶,研究了该互穿水凝胶在不同温度和酸性条件下的溶胀性能。结果表明,该互穿水凝胶在pH=2的酸性条件下的吸水率为18 g/g,而在pH=10的碱性条件下吸水率达38 g/g,体现出明显地pH敏感性能;同时,该互穿水凝胶兼具热缩温敏性能。     

阳离子介孔SiO2的制备、表征及其对水中HPAM的吸附性能

以三嵌段共聚物聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷为模板合成了介孔SiO2,并用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对其进行表面修饰,得到阳离子介孔SiO2。利用小角XRD和N2吸附-脱附分析了其孔隙结构、比表面积和孔径大小,用透射电子显微镜(TEM)观察了其孔形状及孔的有序度,用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了其结构和表面官能团,并研究了阳离子介孔SiO2对水中大量聚丙烯酰胺(HPAM)的吸附特性。结果表明:介孔SiO2成功地实现了阳离子化,呈规则有序的二维六边形结构,BET比表面积为66.3m2/g,平均孔径为6.94nm;在吸附时间为120min、吸附温度为50℃、阳离子介孔SiO2与HPAM水溶液的质量比为4∶1、溶液初始pH值为6.5时,阳离子介孔SiO2对水中HPAM的吸附量达到1 340mg/g。     

磷钨酸改性HMS介孔材料的合成及其催化性能

以磷钨酸(HPW)为活性组分,采用负载和弱碱条件下原位合成的方法,对六方介孔硅(HMS)进行改性得到HPW/HMS和HPW-HMS介孔材料,利用XRD、SEM、Py-IR和N_2吸附-脱附对合成的介孔材料进行表征,考察了HPWHMS模板剂脱除方式、HPW含量对催化β-甲氧基萘的乙酰基化反应性能的影响。实验结果表明,与HPW/HMS比较,HPW-HMS介孔材料的结构更稳定,HPW分散更均匀、且不易溶脱、酸性更强;当HPW的质量分数为58%时,HPW-HMS催化β-甲氧基萘乙酰化反应β-甲氧基萘的转化率最高,达65.3%,主产物2-甲氧基-1-萘乙酮的选择性为78.9%;两种介孔材料均可回收再利用,且HPW-HMS循环再利用效果胜于HPW/HMS。     

多级孔ZSM-5性质及其对甲醇制丙烯催化性能的影响

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为介孔导向剂水热晶化法合成了介孔孔容可控的多级孔ZSM-5分子筛,并考察了其多级孔性质及表面酸性质对甲醇制丙烯（MTP）反应产物分布的影响。结果表明：CTAB的添加基本没有影响晶体的结晶度及比表面积,但明显减小了晶粒大小;介孔孔容增大,改善了分子扩散能力,抑制了氢转移二次反应,有利于丙烯及低碳烯烃（C2=~C4=）总选择性的提高;而表面酸量增加却促进了氢转移二次反应,引起丙烯及低碳烯烃的选择性降低、烷烃及C5+高碳组分选择性增加,不利于低碳烯烃的生成。