介孔分子筛MSU-X合成条件对结构及热稳定性影响的XRD研究

以十八烷基聚氧乙烯醚(C18EO10)为模板剂,以正硅酸乙酯(TEOS)和硅酸钠分别为硅源,研究了不同pH值、反应温度、反应时间、原料比等条件下,合成的全硅MSU-X型介孔分子筛产物的结构变化规律,并通过焙烧和水热处理,考察了MSU-X介孔材料的结构稳定性.实验采用粉末多晶X射线衍射技术,分析了合成条件对MSU-X介孔分子筛结构和稳定性的影响.结果表明:以正硅酸乙酯为硅源,原料摩尔比为TEOS:C18EO10:H2O＝1:0.225:150,凝胶pH值为2,晶化温度为55℃,晶化时间48 h,相应的MSU-X材料具有较好的热稳定性和水热稳定性.相比之下,以硅酸钠为硅源得到的MSU-X材料,具有更高的短程有序度,孔壁厚、孔径小,稳定性优于以正硅酸乙酯为硅源合成的MSU-X产物,经900℃焙烧2 h或760℃水蒸气处理7 h后仍保持其孔道结构.     

硅源对纯硅MCM-41介孔分子筛结构性能的影响

分别采用正硅酸乙酯(TEOS)、气相法白炭黑、硅溶胶为硅源,十六烷基三乙基溴化铵(CTEAB)为结构导向剂,在100℃用水热晶化法在碱性(NaOH)介质中反应5d,合成出MCM-41介孔分子筛样品。通过XRD、N2吸附-脱附测试手段对不同硅源合成的样品进行了对比表征分析,实验结果表明,相对于TEOS作为硅源,气相法白炭黑和硅溶胶制得的MCM-41具有较大的孔径(>4nm)和孔容(>1cm3/g)以及高的比表面积(1000m2/g),在制备大孔径的介孔MCM-41时,气相法白炭黑和硅溶胶是两种比较好的硅源。     

硅源对合成介孔MCM-41分子筛结构、织构及其形貌的影响

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,分别以无机硅(普通硅酸钠、高模数比硅酸钠和硅溶胶)和有机硅(正硅酸乙酯)作为硅源,采用水热法合成了钒改性的介孔硅基分子筛V-MCM-41(mesoporous MCM-41 molecular sieve modified by vanadium).研究了硅源在不同pH值下对合成介孔分子...     

硅源对合成介孔MCM-41分子筛结构、织构及其形貌的影响

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,分别以无机硅(普通硅酸钠、高模数比硅酸钠和硅溶胶)和有机硅(正硅酸乙酯)作为硅源,采用水热法合成了钒改性的介孔硅基分子筛V–MCM-41(mesoporous MCM-41 molecular sieve modified by vanadium)。研究了硅源在不同pH值下对合成介孔分子筛的比表面积、孔径和孔体积的影响。结果表明:不同硅源以及分子筛合成体系的pH值对V–MCM–41分子筛的制备影响较大。无机硅源适宜在碱性条件(pH≈9.5～11.5)下制备V–MCM–41分子筛,有机硅源既可在酸性条件(pH≈5.5)也可在碱性条件(pH≈10.5)下制备V–MCM–41分子筛。无机硅源制备的分子筛的比表面积和孔容(SBET>1 000 m2/g,VP≈1.0 mL/g)大于有机硅源制备的(SBET≈800 m2/g,VP≈0.8 mL/g),而孔径差别不显著。这些差异归因于硅源中的硅物种水解和聚合速度不同,形成的多聚体硅物种与表面活性剂相互作用并自身缩合的作用不一致。     

酸性条件下介孔分子筛MCM-41的合成与表征

以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,正硅酸乙酯为硅源在酸性条件下合成了具有完好的六方结构介孔分子筛MCM-41.考察了pH值、酸性介质、反应物比例、晶化温度等对介孔分子筛MCM-41合成的影响,并用XRD对其进行了表征.     

不同硅源合成介孔分子筛SBA-15的研究

采用两种不同硅源——硅酸钠（Na2SiO3·9H2O）和正硅酸四乙酯（TEOS）合成介孔分子筛SBA-15。通过X射线粉末衍射（XRD）对样品进行表征，发现两种硅源合成的SBA-15都具有高度有序的二维六方立柱形结构。它们的比表面积相近，用TEOS作为硅源的SBA-15的孔容比用硅酸钠作为硅源的SBA-15的略大；用硅酸钠作为硅源的SBA-15有更高的微孔率和更厚的孔壁。以硅酸钠为硅源的SBA-15显示出分子自组装过程时间从24 h减少到3 h，并且对SBA-15模板性质没有有害影响。     

全硅MCM-41中孔分子筛的合成

在碱性条件下,采用水热晶化法,以水玻璃为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,成功合成出全硅MCM－41中孔分子筛。采用X射线衍射分析研究了合成条件(pH值）、凝胶配比（表面活性剂／SiO2、H2O/SiO2）和凝胶后处理条件（老化时间、晶化温度、晶化时间和焙烧温度）对MCM－41结构的影响。结果表明全硅MCM－41的合成条件为pH10.5-12.5,表面活性剂／SiO20.05-0.7,H2O/SiO2 40－200,老化时间长对合成晶形较的全硅MCM－41有利。晶化温度70℃-100℃,晶化时间24小时,焙烧温度540℃－740℃。     

用工业原料合成中孔分子筛

以工业用的水玻璃和三甲基十六烷基溴化胺（CTAB）为原料，用H2SO4调节浆料pH值，在浆料混合物物质的量比为n(SiO2):n(Na2O):n(CTAB):n(H2SO4):n(H2O)=7:2.08:(0.7-3.5):(1-1.36):(350-546)的范围内，100℃静置晶化1－5天均可合成出中孔分子筛，并利用XRD和孔径分布测定对其孔结构进行了表征。     

中孔炭材料的制备及吸附性能的研究

以正硅酸乙酯为模板硅源，酚醛树脂为炭前驱体，运用模板法制备了中孔炭材料。并用红外光谱（FT—IR）、扫描电镜（SEM）、低温N2自动吸附、甲醛和VB12饱和吸附等对样品形貌、孔结构和吸附性能进行了研究。结果表明：制备的炭材料孔径集中分布在2-7nm左右，且中孔孔隙率达到74．6％，比表面积达到1012m^2／g；材料对VB12大分子有较好的吸附性能。表明通过控制正硅酸乙酯的水解条件能制备孔径集中的中孔炭材料。     

Ti incorporation in MCM-41 mesoporous molecular sieves using hydrothermal synthesis

Titanium-containing mesoporous materials (Ti-MCM-41) were obtained by hydrothermal synthesis. Such materials are active catalysts for the transesterification of dimethyl oxalate and phenol to produce diphenyl oxalate. To understand the role of the Ti in the catalytic process, Ti-MCM-41 samples with different Si/Ti ratios (from 5 to 100) were prepared and the samples were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy, UV-visible spectroscopy, and ammonia temperature programmed desorption. It was concluded that the Ti is incorporated into the framework of the MCM-41 and formed weak Lewis acid sites. In addition, the number of Ti(IV) sites increased as the amount of titanium increased. X-ray powder diffraction, N₂ adsorption-desorption and transmission electron microscopy results showed that the Ti-MCM-41 samples have a hexagonal arrangement of mono-dimensional pores. A large number of Ti(IV) sites coupled with the mesoporous structure and large pore diameters are favorable for the transesterification catalytic properties of Ti-MCM-41.     

MCM-41介孔分子筛改性研究新进展

针对目前研制的MCM-41介孔分子筛因水热稳定性较差、孔径过小、难以用于重油加工等方面的缺陷,综述了国内外对MCM-41介孔分子筛改性研究的新进展,尤其是扩大分子筛孔径、提高水热稳定性、引入杂原子和后处理等方面的最新研究。     

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。     

有机弱碱体系中介孔分子筛MCM-41的合成与表征

在有机弱碱无水乙二胺为碱介质的条件下(pH≈10) ,以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,在室温下合成了介孔分子筛MCM-41。与在强碱水热体系中合成的样品相比,室温弱碱体系中合成的样品具有孔道短程有序度高等特点。详细考察了晶化时间、表面活性剂浓度和晶化温度对产物结构的影响。用XRD对所合成的产物进行表征,结果表明,晶化时间越长,所得到产物的有序度越高;随着表面活性剂质量分数的增加,所合成产物的结构和晶型的完整性越高,但并不是表面活性剂的质量分数越大越好,当表面活性剂的质量分数大于6%时,就呈现下降的趋势;随着晶化温度的升高,所得样品的规整性变差,但晶格参数a₀随温度的升高而呈现变大的趋势。     

MCM-48中孔分子筛的合成

在文献报道的水热法合成MCM 48中孔分子筛的基础上,针对在不同时期合成MCM 48合成重复性不好的问题,系统地考察了滴加正硅酸乙酯(TEOS)时溶液的温度,发现在溶液温度为20℃时滴加TEOS时配制的合成液能合成出有序性较高的MCM 48,并考察了焙烧温度及气氛对合成MCM 48中孔分子筛的影响,通过XRD、TG/DSC等对合成的产物进行了表征。     

漆酶在介孔分子筛MCM-41上的固定化研究

以介孔分子筛MCM-41作为漆酶固定化的载体,采用物理吸附法进行固定化,考察了时间、pH和给酶量对固定化效果的影响,并对固定化酶的活性及其稳定性进行了研究,讨论了影响固定化过程和固定化酶性质的主要原因.结果显示,在pH为3时,酶和载体比例为62.5 mg·g-1时吸附12 h固定化效果最好,固定化酶活性回收率为50%;与游离漆酶相比,MCM-41固定化漆酶的最适反应pH略有升高,最适温度没有变化,其pH稳定性和热稳定性都显著优于游离漆酶,固定化漆酶具有可重复操作的性质,与底物反应反复操作10批次后剩余活性为40%.以上表明,MCM-41作为固定化漆酶的一种新型载体材料,有利于改善漆酶的稳定性和实用性.     

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。     

新型中孔分子筛研究进展

中孔分子筛已成为人们研究的一个重要课题。目前，人们用不同的表面活性剂，根据不同的组装路线合成出了M41S、SBA-n系列、HMS、KIT-1、MSU-x、MSU-V、MSU-G、MSU-S和 MSU-H等中孔分子筛。对目前的中孔分子筛的研究情况进行了综述，分析了合成路线及合成所用的不同的表面活性剂，对今后的研究方向作了展望。     

Synthesis of mesoporous molecular sieves: influence of aluminum source on Al incorporation in MCM-41

Three series of mesoporous aluminosilicate molecular sieves, MCM-41, with various Si/Al ratios were synthesized using different aluminum sources (aluminum isopropoxide, pseudo boehmite and aluminum sulfate). XRD analysis, temperature programmed desorption ofn-butylamine,²⁷Al and²⁹Si MAS NMR, and catalytic alkylation test indicated that aluminum isopropoxide is a better source for incorporating aluminum in the framework of MCM-41 type molecular sieves with better crystallinity and acid characteristics.     

Water adsorption and desorption isotherms of silica and alumina mesoporous molecular sieves

Mesoporous molecular sieves of silica, and alumina, and porous materials of titania, zirconia, and niobia were synthesized by cationic and/or neutral templating methods. These porous materials were characterized by powder X-ray diffraction, transmission electron microscopy, N₂ adsorption-desorption isotherms and water adsorption-desorption isotherms. Mesoporous molecular sieves of silica with surface areas of 956 and 1072 m²/g and of alumina with surface area of 407 m²/g were synthesized. The Ti₁ Zr and Nb oxide porous materials, however, showed smaller surface areas of 258, 178, and 77 m²/g, respectively, after calcination at 300°C and exhibited only small peaks for mesopores as determined by the pore-size. distributions.Water adsorption-desorption isotherms of silica and alumina mesoporous molecular sieves showed Type V (weak interaction) and Type IV isotherms, respectively. The property of sudden filling of mesopores in theP/P ₀ range of 0.45 to 0.55 in silica mesoporous molecular sieves with well-defined hysteresis during desorption, can be used in the design of humidity sensors. The titania, zirconia and niobia porous materials showed Type I water adsorption-desorption isotherms which suggests that these are mainly microporous. These results suggest that water adsorption-desorption isotherms provide valuable information about mesoporous molecular sieves for their potential use as humidity sensors.