镁掺杂磷铝分子筛可见光光催化性能的初步研究

采用水热反应的方法合成了金属镁掺杂的磷铝分子筛MgAPO-5,通过XRD、DR UV-Vis、FT-IR等手段对其结构性能进行表征,并以亚甲基蓝溶液为目标降解物,在可见光下考察了MgAPO-5的光催化性能.结果表明,MgAPO-5具有与AlPO4-5相同的分子筛结构,掺杂的镁可能存在于磷铝分子筛的骨架中,在可见光下对亚甲基蓝溶液具有优良的光催化性能,反应5 h,脱色率可达92.5%.     

响应曲面法研究多级孔TiO_2-ZSM-5分子筛的光催化性能

制备了多级孔TiO_2-ZSM-5分子筛光催化剂,利用XRD和SEM等方法对分子筛进行了表征。同时,以亚甲基蓝溶液的降解率为响应因子,在单因子实验的基础上,采用响应曲面法对影响多级孔TiO_2-ZSM-5分子筛光催化性的各因素间的单一和交互作用进行了探讨。实验结果表明,掺杂不同量的TiO_2不影响ZSM-5分子筛的骨架结构。pH是单因素中对亚甲基蓝溶液降解率影响较大的一项,TiO_2掺杂量和pH的交互作用对亚甲基蓝溶液降解率的影响较大。多级孔TiO_2-ZSM-5分子筛处理亚甲基蓝溶液的最优条件为:TiO_2的掺杂量11.38%(w)、pH=9.6、光催化剂投加量50 mg,在该条件下亚甲基蓝溶液的降解率最高为89.2%。     

改性纳米二氧化钛光催化降解水中微量溶解性亚甲基蓝

以TiCl4,(NH4)2SO4为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了SO42-/TiO2光催化剂,利用X射线衍射仪对所制备试样进行了表征,并将其用于光催化降解水中微量亚甲基蓝。结果表明,SO24-离子的掺杂修饰,使纳米TiO2结构明显改善。确定出亚甲基蓝溶液降解的最佳工艺条件为:紫外光照射下,在石英试管中,亚甲基蓝的初始浓度为6～9mg/L,催化剂投加量为1.0～1.5g/L。     

ZnS/AlPO-5复合材料光催化降解亚甲基蓝

通过水热法成功合成出ZnS/AIPO-5复合材料.采用XRD(X-射线粉末衍射)、DR UV-Vis(紫外-可见漫反射光谱)、XPS(X-射线光电子能谱)、BET(比表面分析)等技术对其进行理化性能表征,并以亚甲基蓝(MB)溶液为目标降解物,评价了其在可见光作用下的光催化性能.结果表明,该复合材料对亚甲基蓝表现出良好的可见光光催化性能,在80 ml质量浓度为10 rag/1的亚甲基蓝溶液中加入0.1 g催化剂,可见光辐照5 h时,脱色率(DC)可达97.5%;辐照24 h的矿化率可达90%以上.     

微波法合成TiO2及其光催化降解有机废水研究

以硫酸钦、聚乙烯毗咯烷酮(PVP)、乙二醇(EG)为原料,采用微波法制备了TiO2光催化剂.在间歇式光催化反应器内,用亚甲基蓝溶液模拟有机废水,在高压汞灯光照下,研究TiO2光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解过程.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换-红外光谱(FT-IR)测试技术,对TiO2光催...     

MeAPO-11的合成及其在苯酚羟基化反应中的催化性能

 采用气相转移法合成了一系列杂原子磷铝分子筛MeAPO-11（Me为Cu、Fe、Zn、Mn）,并利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重-差热分析（TG-DSC）、漫反射紫外-可见光谱(DR UV-Vis)和等离子发射光谱（ICP）对其进行了表征,同时考察了它们对苯酚羟基化反应的催化性能。结果表明,采用气相转移法合成的MeAPO-11分子筛具有较高的结晶度和稳定性,杂原子可以通过同晶取代Al进入分子筛骨架。CuAPO-11具有较高的苯酚羟基化反应催化活性;MnAPO-11催化苯酚羟基化反应中,邻苯二酚选择性较对苯二酚选择性高许多。     

杂原子磷铝分子筛的合成及表征

以三乙胺为模板剂，拟薄水铝石为铝源，磷酸为磷源，合成过程中直接加入三氯化铁、硝酸钴、乙酸锰，水热合成了杂原子磷铝分子筛FeAPO-5、CoAPO-5和MnAPO-5，并通过XRD、IR、MASNMR、NH3-TPD等手段进行了表征。研究发现，合成的分子筛具有AlPO4—5的晶体结构，过渡金属原子进入分子筛骨架大大提高了其表面酸量和酸强度，因而分子筛可能具有良好的酸催化性能。     

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%。     

CoFe2O4/MCM-41催化剂的制备及其光催化降解亚甲基蓝性能

采用水热法将纳米CoFe₂O₄与MCM-41介孔分子筛复合，制备了CoFe₂O₄/MCM-41光催化剂。通过TG-DTA,XRD,SEM,N₂吸附-脱吸等方法对制备的催化剂进行表征，并以亚甲基蓝染料废水为研究对象，考察了催化剂光催化降解亚甲基蓝的性能。实验结果表明，CoFe₂O₄/MCM-41催化剂仍具有介孔材料的孔道结构，CoFe₂O₄纳米粒子在分子筛孔道或表面均匀分散，呈现尖晶石结构，使CoFe₂O₄/MCM-41复合催化剂具有良好的催化活性。CoFe₂O₄/MCM-41复合催化剂(Co与Si摩尔比为1∶1)在初始染料质量浓度为10 mg/L、溶液pH=7、可见光照射的条件下，2 h内对亚甲基蓝降解率达到98.3%，降解速率符合一级反应动力学。CoFe₂O₄...     

钨掺杂二氧化钛可见光催化剂低温合成及性能研究

采用低温一步法合成了钨掺杂的二氧化钛,并用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)等方法对其结构进行了表征.发现掺杂钨的二氧化钛为锐钛矿型晶型,且在可见光区有明显的吸收.以苯酚的光催化氧化降解反应为探针,研究了催化剂的光催化性能.结果表明,本方法合成的钨掺杂的二氧化钛具有理想的可见光催化活性.     

合成及改性条件对β分子筛孔结构的影响

考察了合成及改性条件对β分子筛孔结构的影响,发现所有的试样均未出现滞后环,这表明所得β分子筛具有均一孔径,其中的孔可解释为晶粒之间的堆积空隙。随着焙烧温度的提高,分子筛的孔径分布变宽,产生了较大的孔;低温(300℃)与高温组合脱胺有利于结晶度的保持。在碱性处理条件下,二次中孔的体积和孔径较小;而酸性条件处理时,二次中孔的体积和孔径都明显增加。     

焙烧气氛对MnAPO-36分子筛催化性能的影响

对以拟薄水铝石、磷酸、四水合醋酸锰为原料,三正丙胺为模板剂,采用原位水热法合成的MnAPO-36分子筛原粉,分别在氧气、空气和氮气气氛下进行了焙烧。NH3-TPD表征结果表明,氧气和空气气氛下焙烧的试样具有强酸中心,且氧气气氛下焙烧的试样酸量更大;XPS分析结果表明,氧气和空气气氛下焙烧的试样中存在MnⅡ和MnⅢ,而氮气气氛下焙烧的试样中只有MnⅡ。环己烷氧化探针反应结果表明,在无溶剂体系下,催化剂用量0.60 g时,30 g环己烷在135℃、氧气压力1.60 MPa下反应3 h,氧气气氛下焙烧的MnAPO-36分子筛催化剂具有相对较好的催化性能,环己烷的转化率为11.85%,环己醇、环己酮、环己基过氧化物和己二酸的总选择性为70.10%。     

Investigation of ZSM-5/MCM-41 Composite Molecular Sieve for Reducing Olefin Content of FCC Gasoline

ZSM-5/MCM-41 composite molecular sieve was prepared by the nano-assembling method.The ZSM-5 molecular sieve,the MCM-41 molecular sieve,the ZSM-5/MCM-41 mechanical mixture and the ZSM-5/MCM-41 composite molecular sieve were characterized by X-ray powder diffractometry,N2 adsorption isotherms,temperature programmed desorption of ammonia and scanning electron microscopy and their properties were analyzed.Using FCC gasoline as the feed,activities of different molecular sieves for reducing olefin content were investigated in a continuous high-pressure micro-reactor unit under the following conditions:a reaction temperature of 400℃,a reaction time of 2 h,a weight hourly space velocity of 3 h-1,and a reaction pressure of 2.0 MPa.The results showed that the HMCM-41 molecular sieve had low reaction performance,and the HZSM-5 molecular sieve demonstrated high aromatization activity,while the ZSM-5/MCM-41 composite molecular sieve exhibited a best olefin-reducing performance because of its high isomerization activity and moderate aromatization activity.With a largest olefin-reducing capability and a reasonable distribution of products,the composite molecular sieve was more suitable for FCC gasoline upgrading compared to other three catalysts.     

气相转移法在堇青石蜂窝陶瓷上负载MnAPO-5分子筛

采用气相转移法在堇青石蜂窝陶瓷上负载MnAPO-5分子筛,制备了MnAPO-5/堇青石蜂窝陶瓷复合材料;考察了合成液中水含量、模板剂用量、铝源、浸泡次数和浸泡时间等对分子筛合成的影响,通过XRD、SEM和BET等方法对合成产物进行了表征。表征结果显示,合成液中n(H2O)∶n(Al2O3)=100时,堇青石蜂窝陶瓷上形成约70μm厚的MnAPO-5分子筛层,分子筛晶形较好;合成液中加入三乙胺(TEA)有利于MnAPO-5分子筛的负载,但过量的TEA会导致凝胶转化为MnAPO-34分子筛;改变浸泡次数可得到不同负载量的MnAPO-5/堇青石蜂窝陶瓷复合材料,而浸泡时间对MnAPO-5分子筛负载量的影响不大;分别以异丙醇铝和拟薄水铝为铝源时,前者的MnAPO-5分子筛负载量较大。     

水在3A分子筛上吸附和扩散平衡的研究

用真空重量法研究了水在3A分子筛上的吸附行为,得到不同温度(373.15,393.15,423.15,463.15,523.15K)下的吸附等温线,分别采用Freundlich模型、Langmuir模型以及Langmuir-Freundlich模型对实验数据进行拟合,得到吸附量与温度的关联式。讨论了模型各参数与温度的关系。通过改变分子筛粒径验证了吸附过程为晶体扩散控制,采用程序升温脱附法得到不同温度下的扩散系数,找出了校正扩散系数随温度和吸附质浓度的变化规律。     

微乳液法制备无模板剂NaA分子筛

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂、正丁醇为助表面活性剂,采用微乳液法制备了无模板剂NaA分子筛,考察了微乳液组成、晶化温度与晶化时间对NaA分子筛形成的影响。实验结果表明,m(CTAB)∶m(正丁醇)=1∶2时为最佳微乳区;NaA分子筛的最佳合成条件:m(合成液)∶m(CTAB+正丁醇)=0.1000,晶化温度为90℃,晶化时间为4h。在合成液配方和晶化时间相同的条件下,与传统水热合成法制备的NaA分子筛相比,晶化温度降低,且NaA分子筛的平均粒径由1.5μm减小到270nm。提出了微乳液法制备NaA分子筛的反应机理:在反应初期,微乳液为NaA分子筛成核提供了一个微空间;当NaA分子筛成核完成后,通过表面活性剂的吸附作用影响NaA分子筛粒子的生长。     

气相转移法合成MnAPO-5分子筛

 采用气相转移法(VPT), 在含模板剂的干胶和液相体系中合成了具有AFI结构的MnAPO-5分子筛, 采用XRD、SEM、FT-IR、ICP、TG－DSC等手段对样品进行了表征. 考察了模板剂的添加方式、干胶中n(MnO)/n(Al₂O₃)、n(H₂O)/n(Al₂O₃)以及晶化温度和时间对所合成的MnAPO-5结晶度和热稳定性的影响. 结果表明, 在干胶和液相中均加入模板剂三乙胺, 有利于合成高结晶度的MnAPO-5,确并使焙烧后样品的热稳定性增强. 当干胶中n(MnO)/n(Al₂O₃)为0.1～0.2, n(H₂O)/n(Al₂O₃)为60～400,合成温度和时间分别为180～200℃和24～48h时, 有利于高结晶度MnAPO-5分子筛的形成.     

Ni-MCM-41分子筛合成及其对模拟柴油吸附脱氮性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂、以硝酸镍为镍源,采用水热合成法合成Ni-MCM-41杂原子分子筛,并对其进行红外光谱（IR）、X射线衍射（XRD）及N2吸附-脱附表征。IR和XRD结果表明样品具有MCM-41分子筛的介孔结构,镍离子已进入分子筛骨架,N2吸附-脱附结果得出Ni-MCM-41杂原子分子筛的比表面积为523 m2/g,平均孔径为2.82 nm,孔体积为0.625 8 cm3/g。研究了Ni/SiO2摩尔比对分子筛吸附脱除含吡啶模拟柴油碱性氮化物的影响,确定Ni/SiO2摩尔比为0.01的Ni-MCM-41分子筛吸附脱氮效果最佳。考察了分子筛用量、吸附温度、吸附时间对Ni-MCM-41（0.01）分子筛吸附脱氮性能的影响,结果表明最佳吸附脱氮条件为：分子筛用量为0.02 g/mL（相对于模拟柴油）,吸附温度为40 ℃,吸附时间为20 min。     

杂原子介孔分子筛Ba-MCM-41的制备及其吸附脱氮性能

采用水热合成法制备了介孔MCM-41和Ba-MCM-41分子筛,并利用X射线衍射、N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱对介孔MCM-41和Ba-MCM-41分子筛进行了表征.将Ba-MCM-41分子筛用于对模拟油的静态吸附脱氮试验,结果表明,当模拟油用量为15 mL时,较适宜的吸附脱氮条件为分子筛用量0.3 g、吸附温度...     

Cr~(3+)、Ni~(2+)双离子改性NaY分子筛的吸附脱氮性能

制备Cr~(3+)和Ni~(2+)双离子改性NaY分子筛Cr-Ni-Y,采用FT-IR和XRD对其进行了详细表征。FT-IR谱图分析表明,Cr-Ni-Y分子筛在波数为1 147cm~(-1)处的吸收峰随改性温度、改性浓度增加而逐渐变宽,1 024cm~(-1)处吸收峰与标准NaY分子筛相比发生了蓝移现象,Cr-Ni-Y分子筛的XRD谱图与标准NaY分子筛特征峰基本一致,说明改性并没有改变分子筛结构,确定较适宜的改性条件为温度70℃、溶液中Cr~(3+)和Ni~(2+)浓度均为0.25mol/L。吸附时间对NaY,CrY,Cr-Ni-Y分子筛吸附脱除模拟燃料中喹啉氮的影响结果表明,Cr-Ni-Y分子筛吸附效果略低于CrY分子筛,优于NaY分子筛。Cr-Ni-Y分子筛对模拟燃料中苯胺、吡啶或喹啉的吸附结果表明,苯胺、吡啶和喹啉分别在40,60,50℃时吸附基本趋于平衡,且吸附效果由好到差的顺序为苯胺吡啶喹啉。分子模拟计算结果表明,苯胺、吡啶和喹啉分子中N的电荷数分别为-0.361,-0.233,-0.252,结合晶体场理论,苯胺与Cr-Ni-Y分子筛上Cr~(3+)和Ni~(2+)的静电作用强于喹啉和吡啶,又因为喹啉的位阻大于吡啶,吡啶吸附效果优于喹啉。