介孔SBA-15分子筛的改性研究进展

SBA-15作为介孔分子筛材料中的代表已经成为当今化工领域的研究热点之一。它具有高度有序六方孔道结构,并且具有大的比表面积、规则有序的孔道结构、良好的热稳定性、方便对其进行功能化改性、可反复再生利用等一系列优点,被广泛应用。本文介绍了在SBA-15上掺杂金属及其化合物、嫁接有机基团、负载固体酸三种改性手段,并对其改性后的样品做了性能评价,得出理想的改性条件及反应条件,在此基础上笔者展望了SBA-15的发展前景。     

介孔分子筛SBA-15的改性研究进展

从金属改性、酸改性和氧化物改性三方面综述了介孔分子筛SBA-15的改性研究进展,重点介绍了SBA-15表面功能化后引入金属改性的方法。评述了金属纳米粒子的制备对改性的SBA-15催化剂催化性能的影响。     

有序介孔分子筛SBA-15的改性研究进展

综述了有序介孔分子筛SBA-15材料由于其骨架缺陷少,导致催化活性较低,为了扩展其在催化、大分子吸附领域的应用,需要在SBA-15表面引入活性组分的现状。从改性机理和方法出发,并结合了近年来国内外研究现状,SBA-15在金属改性和酸改性领域的应用,对今后的研究方向做出了展望。     

不同铝源对SBA-15分子筛改性影响

为比较不同铝源对SBA-15分子筛改性的影响,以正硅酸乙酯为硅源,分别用异丙醇铝、氯化铝和硝酸铝对SBA-15分子筛进行改性, 运用XRD、N2等温吸附-脱附、SEM、 TEM和气相色谱对样品进行表征。将3种不同铝源改性SBA-15分子筛与USY分子筛复合制备加氢裂化催化剂,在固定床微型反应装置进行加氢裂化性能评价,结果表明,异丙醇铝在酸性条件下水解生成的Al(OH)^-₄更容易进入SiO₂骨架中,生成的产物异丙醇不影响铝离子的掺杂,由于异丙醇铝与正硅酸乙酯的水解速率一致,改性后所得材料孔分布更均一,规整性更高。将异丙醇铝对SBA-15分子筛改性后,与USY制备的复合分子筛催化剂用于正十二烷加氢裂化反应,选择性和转化率优于氯化铝和硝酸铝改性的分子筛。     

改性SBA-15介孔分子筛的催化研究进展

SBA-15介孔分子筛,以其独特的结构、所能提供的特殊微环境以及广阔的应用前景,成为催化与纳米材料领域长久以来研究和开发的热点之一。综述了近年来SBA-15介孔分子筛的研究进展情况,侧重于改性原理、改性方法以及金属改性、酸改性和有机物改性3个具体的改性方向,并对其今后的研究方向进行了展望。     

有序介孔分子筛SBA-15的改性研究进展

综述了有序介孔分子筛SBA-15材料由于其骨架缺陷少,导致催化活性较低,为了扩展其在催化、大分子吸附领域的应用,需要在SBA-15表面引入活性组分的现状。从改性机理和方法出发,并结合了近年来国内外研究现状,SBA-15在金属改性和酸改性领域的应用,对今后的研究方向做出了展望。     

SBA-15分子筛的合成研究

采用水热法,以三嵌段共聚物聚(1,2-亚乙基二醇)-嵌段-聚(丙二醇)-嵌段-聚(1,2-亚乙基二醇)为模板剂,正硅酸四乙酯为硅源,强酸性条件下制备了分子筛SBA-15,利用粉末X射线衍射、N2吸附-解吸附技术和红外光谱评价了不同搅拌时间、晶化程度等合成条件对SBA-1 5生成效果的影响.SBA-15粉末样品X射线衍射结果发现:SBA-15分子筛在搅拌2 h就生成.红外光谱表征结果证实了分子筛骨架的存在.通过吸附研究,发现制备的样品平均孔径为8.14 nm,孔体积为1.059 cm3/g,比表面积可达1035.7 m2/g.     

介孔分子筛SBA-15的研究进展

介孔分子筛SBA-15具有独特的物理化学性质和广阔的应用前景,成为众多研究领域的一个研究热点。本文介绍了介孔分子筛SBA-15的特点、制备方法及主要用途。简述了近年来SBA-15的研究进展。本文最后对SBA-15在可控合成、改性以及复合过程中的可能应用进行了展望与总结。     

介孔分子筛SBA-15的研究进展

自从介孔分子筛SBA - 15首次合成出来 ,成为众多研究领域的一个研究热点。文章综述了介孔分子筛SBA -15的合成及机理 ,影响孔径尺寸的因素及研究应用进展 ,介孔分子筛SBA - 15在催化、吸附和分离及纳米材料等领域具有广泛的应用前景。     

介孔分子筛SBA-15的表面磺酸基改性及其催化性能

以正硅酸乙酯和3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)为前驱体合成了不同丙磺酸含量的SBA-15-SO3H分子筛。通过X射线粉末衍射(XRD)、热失重、氮气等温吸附脱附、酸碱滴定、C.H.N.S元素分析和氨的程序升温脱附(NH3-TPD)等方法对样品进行了表征。结果表明,随着前驱体MPTMS含量的增加,SBA-15-SO3H样品的酸量和酸强度也随之增强。催化剂对水杨酸和碳酸二甲酯的酯化反应转化率和选择率可达98.09%和96.21%,催化活性随催化剂的酸量和酸强度的增强而增高。     

介孔分子筛SBA-15表面改性对脂肪酶固定化的强化作用

引言 脂肪酶可以催化酯水解或醇解、酯合成、酯交换、多肽合成及高聚物合成等多种有机反应,已被广泛应用于食品、精细化工及制药工业中[1].作为重要的生物催化剂,脂肪酶应用的有效性和经济性很大程度上取决于酶的固定化.     

中微双孔分子筛SBA-15的合成

采用P123(PEO20PPO70PEO20)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源试剂,在强酸溶液中采用水热晶化法合成中微双孔分子筛SBA-15,并考察模板剂浓度、反应温度,离子导向剂和共溶剂对中微双孔分子筛SBA-15的影响.结果表明:控制合成温度可以精确调控SBA-15的介孔孔径;引入离子导向剂后合成的SBA-15具有更好的介孔有序性;加入共溶剂N,N-二甲基酰胺(DMF)会破坏SBA-15孔道的有序性,孔壁变薄,但可以提高分子筛的比表面积和孔容,大幅度提高孔径;采用乙醇后处理分子筛SBA-15有利于保持分子筛骨架.合成中微双孔分子筛SBA-15的合适条件为P123,TEOS,NaCl,HCl与H2O物质的量之比0.017∶1∶1.5∶9.86∶137,反应温度40℃,P123自组装反应时间4 h,与硅源组装老化时间24 h,晶化温度100℃,晶化48 h,在此条件下得到高质量的中微双孔分子筛SBA-15对苯吸附量接近1 000mg/g.     

SBA-15分子筛负载磷钨酸催化合成己二酸

采用SBA-15分子筛等体积浸渍负载磷钨杂多酸制备了PW/SBA-15催化剂,应用XRD、DSG-TGA等对催化剂结构进行分析和表征。结果表明,SBA-15分子筛在负载磷钨酸后,磷钨杂多酸完全引入到SBA-15分子筛的骨架结构中,其稳定性大幅增加。同时采用一锅煮的方法用过氧化氢氧化环己烯制得己二酸,运用正交试验法和单因素实验法对催化剂性能进行评价。结果表明,催化剂用量1.75 g、反应时间9 h、反应温度80℃、n(H_2O_2)∶n(环己烯)=5.47∶1,反应开始加入13.75 mL的H_2O_2,4 h后再加入13.75 mL的H_2O_2条件下合成的己二酸收率和纯度最高。     

SBA-15固定化漆酶及其稳定性研究

以大孔径介孔分子筛SBA-15为载体,用吸附法对漆酶进行固定化,以2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐为底物考察了漆酶的最适pH值以及固定化体系中给酶量对固定化漆酶活性及其稳定性的影响。结果表明,在pH值为3时,漆酶具有较好的活性;固定化漆酶的活性随着酶和载体质量比的升高先升高后降低,当酶和载体质量比为48 mg/g时,固定化漆酶的活性最高;与游离漆酶相比,固定化漆酶可以重复利用,经过8批次的反应后,固定化漆酶的剩余活性仍然达到85%以上,表现出良好的操作稳定性。     

氨基改性SBA-15介孔分子筛的制备及其铬离子吸附性能

以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为氨基改性试剂,采用后嫁接法制备氨基功能化的SBA-15介孔分子筛。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、氮气吸附-脱附等温线和傅里叶红外光谱等表征手段对氨基改性SBA-15介孔分子筛的形貌、结构进行了分析。考察了吸附时间、吸附温度和溶液pH等因素对铬离子(Ⅵ)吸附率的影响。结果表明:与纯SBA-15介孔分子筛相比,氨基改性后的SBA-15分子筛对铬离子(Ⅵ)具有更好的吸附性能。     

复合分子筛β∕SBA-15的合成及表征

以β分子筛为部分硅铝源,正硅酸乙酯为硅源,P123为模板剂,采用后合成法在水热条件下制备复合分子筛β/SBA-15。考察了酸浓度、酸体积、晶化温度和晶化时间等合成条件对合成样品的影响。通过XRD、红外(FTIR)、N2吸附-脱附等表征手段对其结构进行了表征,结果表明,酸浓度为6 mol/L,酸体积40 mL,β加入量50%(占样品质量分数),晶化温度110℃,晶化时间48 h为最佳合成条件,β次级结构单元进入SBA-15孔壁中,孔壁变厚。然后,将Hβ、机械混合分子筛、复合样品的苯酚烷基化催化效果进行对比,表明合成样品优于机械混合型分子筛。     

SBA-15介孔分子筛/水性聚氨酯复合材料耐热性研究

采用共混改性的方法将水性聚氨酯(WPU)和不同质量分数的SBA-15介孔分子筛进行混合得到复合材料。同时,使用TEM、SEM、FT-IR和TG等方法对复合材料进行分析表征。研究表明,得到的复合材料WPU/SBA-15的耐热性能比单一的水性聚氨酯的性能要高,且SEM分析显示SBA-15介孔分子筛能够均匀分散在水性聚氨酯中。然而在TEM分析显示SBA-15介孔分子筛在水性聚氨酯中有少许团聚现象。     

SBA-15介孔分子筛/水性聚氨酯复合材料耐热性研究

采用共混改性的方法将水性聚氨酯(WPU)和不同质量分数的SBA-15介孔分子筛进行混合得到复合材料。同时,使用TEM、SEM、FT-IR和TG等方法对复合材料进行分析表征。研究表明,得到的复合材料WPU/SBA-15的耐热性能比单一的水性聚氨酯的性能要高,且SEM分析显示SBA-15介孔分子筛能够均匀分散在水性聚氨酯中。然而在TEM分析显示SBA-15介孔分子筛在水性聚氨酯中有少许团聚现象。     

SBA-15分子筛表面化合物合成方法的比较

通过两种接枝方法合成了SBA-15分子筛表面化合物,分别对其进行了红外、元素分析、原子发射光谱、N2吸附-脱附等结构表征。且将这两种化合物分别应用于催化硅腈化反应,发现超声接枝的化合物具有较高的催化转化率。比较而言,超声接枝法具有反应条件温和、操作方便及费时少等优点。