Zn-MCM-41介孔分子筛的合成及结构表征

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,乙二胺为碱性介质,当n（TEOS）：n（Zn（NO3）2）：n（CTAB）：n（H2NCH2CH2NH2）：n（H2O）=1：0．01：0．13：2．2：120合成Zn-MCM-41介孔分子筛,通过XRD、IR、N2吸附脱附、NH3-TPD等方法对分子筛的晶体结构和表面物性进行了研究,结果表明,合成的分子筛具有典型的六方介孔结构特征,孔径分布较窄,具有较大的比表面积和较强的酸性。     

乙二胺体系铝镧MCM-41介孔分子筛的合成、表征及在乙氧基化反应中的催化性能

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,乙二胺为碱性介质,当n(TEOS)∶n(NaAlO2)(或LaCl3)∶n(CTAB)∶n(H2NCH2CH2NH2)∶n(H2O)=1∶X∶0 12(或0 14)∶3 5(或8 0)∶130,其中X=0 1,0 05,0 033时,水热法合成了硅铝(硅镧)摩尔比为10、20和30的Al MCM 41和La MCM 41介孔分子筛。通过XRD、IR、NH3 TPD吸附脱附、BET及CCl4吸附等方法对分子筛的晶体结构和表面物性进行了研究,结果表明,合成的分子筛具有典型的六方介孔结构特征。将Al MCM 41和La MCM 41分子筛分别用于催化乙氧基化反应,研究结果表明,Al MCM 41的催化活性高于La MCM 41,当Al MCM 41用量为正辛醇质量的3%,反应温度为120℃,反应压力0 2MPa,n(正辛醇)∶n(环氧乙烷)=1∶2时,正辛醇聚氧乙烯醚产品的收率达85%。     

不同硅铝比Al-MCM-41介孔分子筛的表征及催化合成氯乙酸正辛酯

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,乙二胺为碱性介质,当n(TEOS)∶n( NaAl02)∶n(CTAB)∶n(H2NCH2CH2NH2)∶n(H2O)=1∶x∶0.12∶ 3.5∶130,其中x=0.1,0.033,0.02,0.01,0.006 7时,水热法合成了Al - MCM - 41介孔分子筛.通过XRD,N2吸附-脱附,NH3 - TPD和TEM等手段对不同硅铝比(n(Si)/n(Al))的Al - MCM -41介孔分子筛进行了表征.结果表明,当n(Si)/n( Al)由150减小至30时,Al - MCM -41介孔分子筛仍具有典型的六方介孔结构特征,但当n( Si)/n(Al)=10时,样品结构有序性下降.Al - MCM - 41介孔分子筛酸量随着n( Si)/n( Al)减小而增大.将Al - MCM - 41介孔分子筛用于催化合成氯乙酸正辛酯,相同反应条件下,n( Si) /n( Al) =30的Al - MCM - 41介孔分子筛为催化剂时酯化率最高,由此表明,Al - MCM - 41介孔分子筛作为催化剂,反应酯化率不仅取决于样品酸量,也与其晶体结构相关.当Al - MCM - 41介孔分子筛用量为氯乙酸质量的3％,反应温度为120～140℃,n(氯乙酸)∶n(正辛醇)=1∶1.2时,酯化率可达94.34％.     

H-Al-MCM-48介孔分子筛的合成及其催化性能研究

采用水热法合成出n（Si）/n（Al）=25的Al-MCM-48介孔分子筛,并用NH4NO3溶液处理得到H型的H-Al-MCM-48介孔分子筛。采用XRD、N2吸附–脱附、TEM等手段对样品进行了表征,并研究了样品对苯酚与叔丁醇烷基化反应催化性能。结果表明,合成的Al-MCM-48样品具有高度有序的立方介孔结构,H-Al-MCM-48的介孔有序性和比表面积有所降低,但样品仍具有MCM-48的立方结构。H-Al-MCM-48在苯酚与叔丁醇的烷基化反应中显示出良好的催化活性,在反应温度为140℃时苯酚的转化率高达98.9%。     

α-Al2O3载体上b-轴取向MFI分子筛膜的制备

在α-Al2O3支撑的PVA表面手工组装紧密排列的b-轴取向silicalite-1分子筛晶体层,煅烧除去高聚物层后可得到很好的晶种层。采用两步法二次合成工艺,在多孔氧化铝载体表面可直接合成完备的b-轴取向MFI型分子筛膜。n（TEOS）：n（TPAOH）：n（H20）为1．0：0．2：200．0的合成液经150℃预加热处理可有效减少二次生长过程中α-轴孪晶的生成,保证制备的MFI膜为很好的b-轴取向。SEM及XRD检测表明所制备膜层的完备性及b-轴取向。另外采用多层取向晶种层经过一次晶化3h即可制备完备的b-轴取向多层MFI型分子筛膜。实现了在大孔载体上直接合成b-轴取向的MFI膜,对提高膜的应用性能有重要意义。     

Nd-MCM-41介孔分子筛的表面酸性研究

水热法合成了不同硅钕比的Nd-MCM-41介孔分子筛,并采用NH3程序升温脱附（NH3-TPD）及正丁胺指示剂法对合成样品的酸量、酸强进行分析表征.结果显示：当n（Si/Nd）从150降低到10,样品的酸含量逐渐增加;当n（Si/Nd）为30时,样品的酸强度最大.     

晶化条件对HZSM-5分子筛合成收率和性能的影响

考察了SiO2-Al2O3-TPABr-NH3·H20—H2O体系晶化时间、晶化温度和原料用量等对合成HZSM-5性能的影响。当n（SiO2）：n（Al2O3）=100、n（TPABr）：n（SiO2）=0．1、n（NH3）：n（SiO2）=1．5、n（H2O）：n（SiO2）=22和晶种添加质量分数为4％时,180℃静态晶化72h,合成收率与相对结晶度分别为10．1％和99．8％,对应理论收率为11．4％,合成收率与理论收率比为0．89。当投料n（SiO2）：n（A1203）从50增加到400,合成收率与结晶度分别超过8．9％和82．8％,合成收率与理论收率比为0．76—0．89;样品酸量随着n（SiO：）：n（Al2O3）的增加逐渐减小,比表面积为405m2·g-1,合成样品HZSM-5对甲醇制烯烃反应具有良好的酸催化活性。设定反应条件,采用投料n（SiO2）：n（AlO3）=250的样品,甲醇转化率、丙烯选择性和C=2～C=4选择性分别为100％、39．27％和62．01％。     

SBA-15介观相形成过程的耗散粒子动力学模拟

采用耗散粒子动力学方法（dissipative particle dynamics,DPD）,以介孔分子筛SBA-15的合成原料P123/TEOS/H₂O为研究体系,模拟了P123/TEOS超分子自组装行为,及剪切力作用下介孔分子筛SBA-15六角介观相的形成过程。结果表明：在水溶液中,P123与TEOS两相能够发生协同作用自组装形成超分子聚集体（胶束）,该胶束由疏水的PPO球核、亲水的PEO球壳以及聚集包裹在P123外部的TEOS组成;引入稳恒剪切力后,P123/TEOS超分子聚集体则会逐渐转变成规整的六角结构,并最终形成SBA-15六角介观相,这与实际材料的TEM电镜图片相吻合。可以说,DPD模拟方法是一个研究有序介孔分子筛SBA-15形成机理的有效手段,可为实验合成提供介观层面上的重要信息。此外,还拓展了DPD模拟在超分子自组装介观尺度研究方面的新应用。     

CTAB含量对介孔空心微球结构的影响

介孔空心微球具有大的空心腔体和壳体上小的介孔结构,使得介孔空心微球结构材料作为一种新型功能材料有着广阔的应用前景。本文使用喷雾干燥法合成介孔空心微球,以CTAB作为致孔剂,TEOS作为硅源,系统研究了不同CTAB含量下产物的结构,发现n（CTAB）/n（TEOS）=0.2时,产物颗粒具有较好的空心结构,颗粒外壳上的介孔有序度高,当n（CTAB）/n（TEOS）的值增加时,产物中的空心颗粒含量减小,而且壳上的介孔的有序度下降,介孔孔壁厚度也减小。     

超微粒介孔分子筛Ti-MCM-41的制备及苯乙烯催化氧化的研究

在强酸性条件下，在60℃水浴中，以无水乙醇和异丙醇为混合溶剂，合成了nSi)：n(Ti)分子比为30的超微粒介孔分子筛蜀-MCM-41。在超微粒介孔分子筛Ti-MCM-41和H2O2作用下，对苯乙烯进行催化氧化的反应，其产物是苯乙酮和苯甲醛，并且考察了分子筛Ti-MCM-41不同用量、H2O2和苯乙烯不同分子比、反应时间及反应温度对苯乙烯转化率的影响。实验结果表明，在苯乙烯催化氧化反应中，反应的最佳温度为60℃，最佳时间是10h，最佳分子筛用量是0．6g，n(H2O2)：n(苯乙烯)分子最佳比是4：1。由于H2O2氧化后的产物是H2O2，因此，这种清洁的方法是今后有机合成发展的趋势。     

无溶剂法镧改性SBA-15的制备、表征及催化性能

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用固相研磨法掺杂La元素,以SO₄^2-或S₂O₈^2-为助催化剂同时掺杂在介孔分子筛中增强SBA-15表面活性中心,制备了La-SO₄^2-/SBA-15和La-S₂O₈^2-/SBA-15负载型固体酸催化剂。用X射线衍射、透射电镜、低温N2吸附－脱附、红外光谱、热重分析和NH₃-TPD等分析方法对改性材料的结构性能及表面酸性能进行了表征。表征结果显示,制得的La-SO₄^2-/SBA-15和La-S₂O₈^2-/SBA-15保持高度有序的二维六方介孔结构。用Hammett指示剂法测得La-SO₄^2-/SBA-15和La-S₂O₈^2-/SBA-15表面酸强度（H₀）分别为2.77~3.30和0.78~0.99,表明制备的改性材料为固体酸。以改性的SBA-15为催化剂,催化合成乙酸正丁酯,在酸醇物质的量比为1∶1.2、催化剂用量0.375 g（为冰醋酸质量的5%）和反应时间140 min的条件下,采用La-S₂O₈^2-/SBA-15和La-SO₄^2-/SBA-15为催化剂,其酯化率分别为97.31%和89.28%。     

含氟体系中合成条件对MCM-48分子筛结构性能的影响

在合成过程中引入F~-可以缩短MCM-48分子筛的晶化时间,考察以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、十二烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂的合成体系中加入F~-后,n(CTAB)∶n(Si)、晶化时间和晶化温度等合成条件对MCM-48结构性能的影响。XRD、N_2吸附脱附和TEM等表征结果表明,在n(CTAB)∶n(Si)=0.65、晶化温度120℃和反应时间24 h条件下,合成的MCM-48分子筛结晶度较高,比表面积为1 305 m~2·g~(-1),平均孔径3.416 nm,为MCM-48分子筛的适宜合成条件。     

以阳离子Gemini表面活性剂为模板合成介孔氧化硅

以阳离子Gemini表面活性剂——双十六烷基三甲基溴化铵[C16H33N+(CH3)2(CH2)2N+(CH3)2C16H33].2Br-(G16-2-16)为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,在n(SiO2)∶n(G16-2-16)∶n(NH3)∶n(H2O)=1∶0.1∶9∶110的条件下,在弱碱性环境中用水热法合成了平均孔径3.1 nm、比表面积906.71 m2/g、孔容0.93 cm3/g、具有二维六角结构且高度有序的介孔氧化硅MCM-41。采用小角XRD、高分辨透射电镜(HRTEM)、N2吸附-脱附分析和热重-微分热重法(TG-DTG)对其结构进行了考察,分析了不同模板剂浓度对材料结构有序度的影响。结果表明,n(G16-2-16)/n(TEOS)=0.1时,合成的材料有序度最高。     

掺杂Fe／Ti—HMS纳米光催化剂的合成与表征

在室温条件下通过溶胶凝胶法，以正硅酸乙酯为硅源，硫酸钛为钛源，三氯化铁为铁源，中性十二胺为模板剂成功合成了DDA-HMS，HMS，Ti—HMS以及Fe／Ti-HMS分子筛。采用粉末X射线（XRD），（FT—IR）、电子扫描显微镜（SEM）等手段对样品进行了表征。结果表明，分子筛的XRD图谱在小角度区出现较强的特征衍射峰，材料具有一维六方中孔结构，表征证实了Fe、Ti同时嵌入了HMS的晶体骨架，具有良好的稳定性。     

W-SBA-15的直接合成及其对2-丁烯与乙烯歧化制丙烯反应的催化性能

以Na₂WO₄为钨源,以正硅酸乙酯为硅源,采用直接水热法合成了W-SBA-15介孔分子筛,并用XRD、N₂吸附、HRTEM、UV-Vis DRS、NH₃-TPD、H₂-TPR等手段对合成的分子筛进行了表征。表征结果表明,当分子筛中硅钨摩尔比为44时,钨物种以高度分散的四面体和八面体形式存在于分子筛的骨架中,随着钨含量的增加,当硅钨比为30时,分子筛中出现了微量的骨架外钨物种,当硅钨摩尔比为20时,骨架外钨含量增多。W-SBA-15分子筛在乙烯与2-丁烯歧化制丙烯反应中表现出优异的催化性能,在反应温度300℃、压力3.0 MPa、质量空速6.4 h^-1的实验条件下,反应24 h后丁烯的转化率和丙烯的选择性分别高于50%和96％,优于传统的负载型WO₃/SiO₂催化剂。硅钨摩尔比为44时的W-SBA-15具有最好的钨物种分散性和最佳的烯烃歧化性能。     

阴离子-非离子共模板法制备Pt/K/TiO2-Al2O3催化剂

采用阴离子型表面活性剂SDS（十二烷基硫酸钠）和非离子型表面活性剂OP（聚乙二醇辛基苯基醚）做为共模板剂,采用柠檬酸络合-有机模板剂分解耦合法成功制备了介孔TiO2-Al2O3载体及其负载型NSR催化剂。BET测试结果表明：采用共模板剂法制备的TiO2-Al2O3载体比表面积高达398 m2/g,而使用单一模板剂CTAB或传统共沉淀法制备的载体其比表面积分别只有373和250 m2/g。H2-Chemisorption、XRD和NH3-TPD等表征结果显示,该载体同时具有更高的Pt分散度和表面酸量。负载后,所得Pt/K/TiO2-Al2O3催化剂表现出更高的NOx储存量（比传统共沉淀法样品提高62.1%）和抗硫性能（硫化再生效率达到91%）。     

镧系金属掺杂MCM-41的合成、表征及其脱硝性能研究

以正硅酸乙酯、硝酸镧、硝酸铈为原料,十六烷基三甲基溴化铵作模板剂,水热条件下合成镧、铈掺杂介孔分子筛。采用 XRD、FT-IR和氮气吸附脱附等对镧系金属掺杂MCM-41 进行表征,并以氨为还原剂研究其选择性催化还原一氧化氮活性以及反应条件（包括镧系掺量、反应温度、空速、氨氮比等）对催化性能的影响。本文旨在掺杂镧系金属提高分子筛的脱硝性能。镧系掺杂的分子筛改变了骨架增强了反应活性,稀土金属的高电荷密度使分子筛催化活性提高。结果表明,镧系金属镧、铈成功进入MCM-41 介孔材料的骨架内并保持有序的六方介孔结构,随着镧系掺杂量的增加,介孔有序性降低。当n（镧系金属）/n（硅）=0.04 、空速为4 000 h-1、n（氨气）/n（一氧化氮）为1 时 Ln-MCM-41催化剂在350 ℃反应时能保持较高活性。镧系掺杂的介孔分子筛能更有效地提高催化性能。     

负载型CeO_2/OMS-2催化剂对VOCs的催化氧化性能

采用回流法合成了OMS-2,同时以OMS-2为载体,采用浸渍法负载CeO_2制备了Ce/OMS-2催化剂,运用X射线衍射、拉曼光谱、BET、H_2-TPR和NH_3-TPD等方法对催化剂进行表征,并考察CeO_2/OMS-2催化剂催化氧化二氯甲烷和乙酸乙酯的性能。结果表明,CeO_2的加入并未改变OMS-2较好的八面体分子筛结构,CeO_2的晶粒很小且以高分散的形式存在;负载CeO_2的OMS-2催化剂比表面积都有增大趋势;随着CeO_2负载量的增加,低温和高温的还原峰都先向低温方向偏移再向高温方向偏移;随着CeO_2负载量的增加,高温处强酸性峰先向低温方向偏移再向高温方向偏移。反应活性结果表明,CeO_2/OMS-2催化剂活性比载体OMS-2的活性好,随着铈负载量的增加,催化活性先升高再降低,其中,CeO_2负载质量分数为1.0%(1.0Ce/OMS-2)时催化剂效果最好,这可能是由于铈的加入活化了OMS-2中的氧,影响了整体催化剂的酸性,进而影响反应性能。     

浸渍液pH对镍物种存在状态及催化剂加氢催化性能的影响

以HZSM-5为载体,硝酸调节浸渍液的pH,采用等体积浸渍法制备含Ni质量分数0.5%的Ni/HZSM-5催化剂,结合XRD、TEM、BET、NH3-TPD及H2-TPR等表征手段,考察浸渍液pH对Ni物种存在状态及催化剂加氢催化性能的影响.结果表明,pH为2.5时,Ni物种以3种形式存在,载体外表面较大颗粒(8 nm...