NaA分子筛膜的合成及其表征

分别采用原位水热二次合成法、微波密闭合成法,在管状-αAl2O3陶瓷管的外表面上合成出了一系列的NaA型分子筛膜,考察了四种原料配比、四种涂晶方法对合成分子筛膜的影响,对合成条件进行了优化.分别采用XRD、SEM、及乙醇水溶液的渗透汽化实验(用氮气吹扫渗透侧作渗透推动力)对合成的膜进行了表征.结果表明当原料配比为Na2O∶Al2O3∶SiO2∶H2O=1∶1∶3.6∶100,清液涂晶种,微波密闭合成出的分子筛膜对水和乙醇的选择性较好,分离因子远远大于空白管的分离因子,95%(wt)的乙醇水溶液通过膜渗透后,渗透侧乙醇的含量则降至21%(wt),水的含量升高到79%(wt),分离因子可达63.8.     

A型分子筛膜的合成与应用研究进展

综述了A型分子筛膜的合成方法,介绍了原位水热合成法、二次生长法和微波加热法,并概述了A型分子筛膜合成过程的影响因素.总结了A型分子筛膜在分离领域的应用.最后提出了研究开发A型分子筛膜今后需要进一步解决的问题和发展前景.     

由膨润土制备P型分子筛的研究

以膨润土为原料,采用水热法制备了洗涤助剂P型分子筛。优化了分子筛合成的工艺参数(硅铝比与碱度)及活化条件的影响,并用XRD和SEM对产物进行表征。研究发现,合成P型分子筛的适宜n(SiO2)/n(Al2O3)比和碱度n(Na2O)/n(SiO2)分别为3.0和1.4。XRD结果显示,尽管膨润土经直接碱溶、800℃高温热活化和800℃碱熔活化后均能合成出P型分子筛,但膨润土经高温处理后,特别是高温碱熔后能显著提高原料的反应活性,所制得分子筛结晶度最高。产品的SEM表明,在优化条件下合成的P型分子筛具有结构规整,粒度均匀的特点。     

由膨润土制备P型分子筛的研究

以膨润土为原料,采用水热法制备了洗涤助剂P型分子筛。优化了分子筛合成的工艺参数(硅铝比与碱度)及活化条件的影响,并用XRD和SEM对产物进行表征。研究发现,合成P型分子筛的适宜n(SiO2)/n(Al2O3)比和碱度n(Na2O)/n(SiO2)分别为3.0和1.4。XRD结果显示,尽管膨润土经直接碱溶、800℃高温热活化和800℃碱熔活化后均能合成出P型分子筛,但膨润土经高温处理后,特别是高温碱熔后能显著提高原料的反应活性,所制得分子筛结晶度最高。产品的SEM表明,在优化条件下合成的P型分子筛具有结构规整,粒度均匀的特点。     

3A分子筛和Al2O3复合载体催化剂的催化特性

为探究3A分子筛和Al₂O₃复合载体催化剂的结构特征以及对甲苯的催化特性,采用等体积浸渍法制备Al₂O₃与3A分子筛不同掺混比的载体镍基催化剂,并对催化剂进行XRD、H₂-TPR、BET等特性分析,在固定床反应器中对催化剂催化甲苯的特性进行研究. 结果表明:催化剂中活性组分Ni主要以氧化镍NiO和镍铁合金Ni₃Fe的形式存在;Al₂O₃催化剂的比表面积和孔容随着Fe负载量的增加而减小,而不同掺混比催化剂的比表面积和孔容随着γ-Al₂O₃占比的增加而逐渐增大;甲苯的转化率随着反应温度的增加而逐渐增加,但是随着Fe负载量的增加而先增加后下降;对于不同掺混比的催化剂,随着γ-Al₂O₃占比的增加,催化剂的活性逐渐增强而后减弱,甲苯的转化率因此先增大后减小;当反应温度为700 ℃,水碳比为2,停留时间0.6 s,γ-Al₂O₃占比为60%时,甲苯转化率最高.     

α-Al2O3电容薄膜湿度传感器

论述了氧化铝薄膜电容湿度传感器的性能,提出了采用α-Al2O3薄膜作湿敏层的新型氧化铝薄膜湿度传感器,简述了该湿敏元件的制备方法和基本特性。最后讨论了目前尚存在的问题。     

一维链状化合物｛(C2H10N2)[Mo3O10]｝n的水热合成、晶体结构与表征

在水热条件下合成了一维链状结构多金属氧酸盐化合物{(C2H10N2)[Mo3O10]}n,并用IR、TG-DSC和单晶X-ray衍射等手段进行了表征。结果表明,化合物属于单斜晶系,P21/n空间群,晶胞参数a=0.808 40(2)nm,b=1.446 50(3)nm,c=0.891 50(2)nm,α=90°,β=98.140(2)°,γ=90°,V=1.031 97(4)nm3,Z=4,Dc=3.282g/cm3,R1=0.027 9,wR2=0.072 9。化合物分子结构单元由一个质子化乙二胺和一个[Mo3O210-]阴离子构成。[Mo3O210-]中相邻的MoO6八面体相互作用形成一维无限链状结构,毗邻的单链相互缠绕形成双链结构。热性质研究表明,标题化合物热稳定性较好,在290℃才开始有热失重的发生。同时,又将该化合物修饰到电极上,研究了其电化学行为。     

Mo/Al-CLM和Mo/γ-Al2O3催化剂表面上钼的分散性

采用浸渍法和干混法制备了一系列负载钼的层柱分子筛催化剂(Mo/Al-CLM)以及负载钼的γ-Al2O3催化剂(Mo/γ-Al2O3).利用XRD分析了样品表面上钼的分散性.结果发现,两种催化剂无论是浸渍法合成还是干混法合成,均可以使催化剂中钼在载体表面上自发分散而使晶相钼物种消失,而钼含量高时,催化剂表面上保留晶相钼物种.而且无论是浸渍法还是干混法合成的催化剂,相同钼含量时,均是Mo/γ-Al2O3催化剂表面上钼的分散性优于Mo/Al-CLM催化剂.通过氨水处理,可以使低、中以及高钼含量的催化剂上所有晶相钼物种消失,即溶解掉一部分表面钼物种,改善了钼物种在载体表面上的分散性.     

负载型非晶合金催化剂Ni-W-P/Al2O3的制备与性能表征

选择氧化铝为载体,采用化学镀方法在其表面负载非晶合金,制备负载型非晶合金催化剂Ni-W-P/Al2O3。利用能量色散X射线谱仪(EDX)对非晶合金成分进行分析,表明合金中含钨质量分数4.98%、磷质量分数5.95%。选择不同的温度对非晶合金进行热处理,利用X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征,表明钨元素的加入可使非晶态Ni-P合金的晶化温度至少提高了25℃。通过在固定床反应器中费托合成反应制甲烷的实验来评价制备的负载型镍基多元合金催化剂的催化性能。结果表明,Ni-W-P/Al2O3负载型非晶态合金催化剂具有较高的活性和选择性。     

急冷Al-Cr合金低温氧化制备自修复α-Al2O3薄膜

为了在750℃下制备自修复α-Al2O3薄膜,对Cr质量分数为8%和18%的急冷Al-Cr合金在大气气氛中670～720℃下进行氧化,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和能谱分析(EDS)对氧化膜进行分析.结果表明,Cr质量分数为8%的急冷Al-Cr合金主要由Cr固溶于Al的单相组织构成,质量分数为18%的急冷Al-Cr合金则为Al上分布Al45Cr7的双相组织.急冷Al-Cr合金可以在720℃的低温下通过氧化制备出薄且致密的α-Al2O3膜,合金的基体组织对氧化结果无明显影响,但Cr质量分数较高时,α-Al2O3膜中固溶有少量的Cr.此外,XRD检测结果表明,试样的表面粗糙度有利于获得α-Al2O3.     

α-Al2O3中三角Ru3+中心的g因子研究

基于晶体场模型,采用三角对称下4d5离子各向异性g因子微扰公式,对α-Al2O3中三角Ru3+中心的电子顺磁共振实验结果进行了理论研究。计算中利用较新的Ru3+自由离子旋轨耦合参数,考虑了轨道缩小因子和旋轨耦合参数对杂质Ru3+中心g因子的影响,讨论了Ru3+中心的局部结构性质,结果表明理论与实验符合得很好。     

铝合金支撑MFI型分子筛膜的合成及耐蚀性能研究

2024型铝合金被广泛应用在航天航空工业,但其耐蚀性差.为改善这一缺点,用原位水热合成法在2024型铝合金表面合成MFI型分子筛膜.采用SEM/EDS对分子筛膜的表面形貌和元素组成进行表征;研究晶化时间对分子筛膜致密性的影响;研究该分子筛膜在中性NaCl、pH=1.0的NaCl-HCl和pH=13.0的NaCl-NaOH介质中的耐蚀性能.结果表明：晶化16 h在合金表面形成的分子筛膜均匀且致密,耐蚀性最好,腐蚀电流密度为0.241 A/cm2,远小于裸铝合金的腐蚀电流密度57.140 mA/cm2,确定为最佳晶化时间;3种介质比较,在碱性和中性NaCl介质中耐蚀性好,尤其在pH =13.0的NaCl-NaOH溶液中耐蚀性最佳,并且在该介质中分子筛膜能提供对铝合金的长期防护.探讨分子筛膜对铝合金的防护机制.由此得出结论,MFI型纯硅分子筛膜耐蚀性很好,对提高2024型铝合金的耐蚀性具有很好的实用价值.     

b轴取向MFI型沸石分子筛膜的构筑与应用进展

综述了b轴取向M FI型沸石分子筛膜在构筑、应用方面的最新研究成果,从原位水热晶化法、二次水热晶化法和干胶转化法等方面总结了b轴取向M FI型沸石分子筛膜构筑方法,对比了构筑方法的优缺点;介绍了b轴取向M FI型沸石分子筛膜在分离与催化领域的应用进展;讨论了b轴取向分子筛膜目前面临的挑战和未来的发展方向.     

纳米Al2O3改性PVDF超滤膜的制备及其抗污染性

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的水通量和抗污染性能,以无机纳米氧化铝粒子作为添加剂与PVDF共混,采用相转换法流延成膜.用接触角测定仪测得膜与水的接触角用以表征膜的亲水性的变化;用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察膜的表面孔分布和断面孔的结构及纳米颗粒在膜中的分散情况;采用万能电子试验机(W-56)强度测定仪测定膜的机械性能;利用杯试超滤装置对改性膜的抗污染性能进行研究,并对污染膜上的污染物进行了气相色谱和质谱分析.结果表明,纳米Al2O3的加入量(质量百分比)为2%时,改性膜具有较好的水通量、强度和抗污染性能;纳米Al2O3的加入没有改变膜的微观结构.改性膜在保持PVDF有机膜原有特性的基础上,通过改善PVDF膜的表面亲水性而使其通量和抗污染性能得到增强.     

钾对Co-MO/γ-Al2O3催化剂催化活性的影响

利用微反催化剂活性评价、程序升温还原、磁天平等实验手段,研究了钾对Co-Mo/γ-Al2O3催化剂的活性、钴和钼在γ-Al2O3上的分散度及还原气氛下磁化率等性能的影响.实验结果表明引入钾可以降低Co-Mo/γ-Al2O3催化剂的还原温度,提高钴、钼在r-Al2O3上的分散度.     

CuCl2/Al2O3催化氮杂环的N-芳基化反应

研究了以CuCl2/Al2O3作为金属铜催化剂高效催化氮杂环与卤代芳烃的N-芳基化反应制备N-芳基杂环化合物.实验结果表明:在无有机配体存在下CuCl2/Al2O3催化剂具有良好的催化活性和重复使用性.以咪唑与碘苯的反应作为模板反应优化反应条件,考察了反应物配比、催化剂种类、碱的种类、溶剂的选择、反应温度以及反应时间等因素对反应收率的影响,确定了最佳反应条件,在此条件下制备N-苯基咪唑的收率达99%.而且,所选择的催化反应体系可应用于合成一系列N-芳基杂环化合物.     

NiAl2O4涂层膜的制备及其在油水分离中的应用

以聚偏氟乙烯(PVDF)有机膜为基底,单宁酸(TA)为胶结剂,将尖晶石NiAl₂O₄无机纳米颗粒均匀修饰到PVDF膜表面,制备了超亲水/水下超疏油型NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜。系统研究了NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜的结构、形貌和表面润湿性,评价了复合膜在典型的油水乳液分离中的性能。实验结果表明,NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜对稳定的油水乳液表现出优异的分离效率(分离效率均高于99%)和较高的膜通量(682～1 302 L·m^-2·h^-1)。此外,由于膜表面的粗糙结构和特殊润湿性,NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜具有较好的抗油污染性能,在循环8次分离水包油乳液后仍具有较高的分离效率和膜通量,表现出良好的机械性能和可再生性。本研究为构筑尖晶石基油水分离膜及其在油水分离中的应用提供了新的思路。     

TiO2/Fe2O3纳米复合材料的制备及光催化性能

分别以Fe(NO₃)₃·9H₂O和钛酸四丁酯为铁源和钛源,以HF、HAc、NH₄F、NH₃·H₂O、H₂O₂为形貌控制剂,通过沉淀分离法联合溶胶-凝胶法制备了不同形貌的TiO₂/Fe₂O₃纳米复合材料。用X-射线粉末衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对TiO₂/Fe₂O₃样品的结构和形貌进行了分析,并探究了所合成的TiO₂/Fe₂O₃纳米复合材料在紫外光照射条件下对亚甲基蓝(MB)的降解性能。结果表明,当以NH₃·H₂O为形貌控制剂时,制备的NH₃·H₂O-TiO₂/Fe₂     

无定形热法反应温度及时间对板状α-Al2O3微观形貌的影响

将Na2O-CaO-SiO2玻璃作为介质,运用引入高活性金属Al来制备板状α-Al2O3粉体.运用X射线衍射对物相进行鉴定,使用场发射扫描电子显微镜观测其板状形貌.结果表明,800℃、1 000℃、1 200℃温度下保温2h所制得样品的晶粒尺寸在20～60nm之间,且随着加热温度升高,晶体粒径呈增大趋势;1 000℃下改变保温时间所制得样品的晶粒尺寸在45～100nm之间,少数达到了100nm以上,随着保温时间的延长,晶体粒径尺寸先增大,后减小,再增大.     

酞菁铜对纳米α-Fe2O3光催化剂的表面改性

为推动纳米氧化铁基光催化材料在水体环境修复领域中的应用,针对氧化铁半导体导带底能级位置较正而导致的光生电子热力学还原能力不足及其表面催化活化O₂位点少的科学问题,在控制合成小尺寸纳米氧化铁的基础上,通过复合改性实现对其光生电子的有效调控是关键. 首先利用尿素调制的相分离水解-溶剂热法制备了小尺寸纯相α-Fe₂O₃.在此基础上, 通过简单的湿化学法实现了CuPc对α-Fe₂O₃纳米粒子的表面改性. 结果表明:所获得的最佳样品（CuPc和α-Fe₂O₃的质量比为1%）的光催化降解2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）的活性达到了纯α-Fe₂O₃的2.5倍;利用紫外-可见漫反射光谱(DRS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、激光拉曼光谱(Raman)等手段对其进行了结构表征,揭示了CuPc与α-Fe₂O₃之间通过氢键作用实现有效连接;基于羟基自由基荧光测试及电化学分析表明光催化活性提高的主要原因有:CuPc的引入有效改善了其光生电荷分离效率,并且进一步促进了O₂的活化;CuPc对长波可见光的特征吸收进一步改善了其可见光利用范围.该策略也适用于其他过渡金属酞菁对α-Fe₂O₃的修饰,并且均改善了α-Fe₂O₃的光催化性能.