静电“S+X-I+”组装途径合成Ti-MCM-41分子筛及其催化氧化性能

采用静电“S⁺X^-I⁺”组装途径合成了骨架含钛的中孔分子筛Ti-MCM-41，系统研究了不同因素对分子筛结构的影响以及Ti-MCM-41分子筛对不同烯烃的催化氧化性能.在强酸介质中由于钛源的高度溶解导致只有部分Ti进入分子筛骨架，骨架钛含量随HCl/TEOS增大而减小，分子筛收率及晶胞参数（a₀）、孔道壁厚（δ_wt）随HCl/TEOS的增大而增大.在较宽的C16TMABr /TEOS （0.3～1.0）和H₂O/TEOS（60～120）范围内均能得到高度有序的Ti-MCM-41分子筛.采用丙酮-水混合溶剂萃取法可以有效回收分子筛原粉中的模板剂而不影响分子筛的结构有序度.以双氧水或分子氧为氧化剂，Ti-MCM-41分子筛对多种烯烃均具有催化氧化活性.静电“S⁺X^-I⁺”组装途径合成的Ti-MCM-41分子筛催化氧化活性略低于水热晶化法合成的Ti-MCM-41分子筛.     

Ti-MCM-41分子筛催化剂的表面硅烷化改性研究

以硅酸四乙酯（TEOS）为硅源,钛酸四丁酯（TBOT）为钛源,阳离子表面活性剂CnTMABr为模板剂,通过水热晶化法合成了含钛中孔分子筛Ti-MCM-41.采用XRD,FT-IR,SEM、N2吸附-脱附等方法对分子筛进行了结构表征,研究了不同硅烷化处理方法对Ti-MCM-41分子筛疏水性及催化氧化性能的影响.结果表明：模板剂CnTMABr碳链长度（n）影响Ti-MCM-41分子筛结构有序度.只有在n =16时所合成的Ti-MCM-41分子筛才具有长程有序结构.经不同硅烷化试剂处理后,Ti-MCM-41分子筛的Si/Ti增大,而比表面积、平均孔径、孔容积均有不同程度降低,但疏水性、催化氧化活性及环氧化物选择性增大.采用TMSCl（氯化三甲基硅烷）的硅烷化效率最高.     

ZrO2/Ti-MCM-41催化聚丙烯裂解反应的研究

采用水热合成法制备了中孔分子筛ZrO₂/Ti-MCM-41，通过XRD和N₂吸附-脱附对其进行表征。结果表明，该分子筛具有中孔结构，并且随着ZrO₂含量的增加，ZrO₂/Ti-MCM-41孔道的长程有序性和结晶度有所减弱，直至失去中孔结构。将其应用于聚丙烯（PP）催化裂解反应，通过考察负载量、反应温度、催化剂用量和反应时间，对ZrO₂/Ti-MCM-41催化裂解PP反应的规律进行了研究。结果表明，负载ZrO₂质量分数为18%的ZrO₂/Ti-MCM-41，在反应温度400 ℃m（ZrO₂/Ti-MCM-41）∶m(PP)=0.02和反应时间30 min条件下，PP转化率可达91.2%，液体产物收率为83.6%，优于热裂解及传统的HZSM-5小孔分子筛催化剂的催化裂解结果。     

含Bi中孔分子筛(Ⅰ)合成和表征与催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,硝酸铋为铋源,在弱碱性条件下用水热法合成了具有Mobile Crystalline Material-41结构的Bi-Si中孔分子筛,通过XRD、N₂吸附等温线、TG、SEM、FT-IR、UV-Vis等多种表征手段对其进行结构、性质分析,结果表明：所合成的分子筛具有良好的长程有序结构和孔结构,并且铋高度分散于分子筛骨架中.在苯乙烯催化氧化制苯甲醛中有很好的催化活性,当Si/Bi＝22.5（摩尔比）,反应时间为1 h,反应温度为80 ℃时苯甲醛的产率达到14.1％.考察了分子筛有序度与铋含量及改性金属对催化活性的影响.     

单分散Co/SiO2催化剂的制备及其F-T合成性能

以Co(NO₃)₂·6H₂O和Co(NO₃)₂·7C₆H₁₃OH为前驱体,采用热分解法制得Co/SiO₂催化剂,通过BET、TEM、HRTEM、XPS和TPR等手段进行表征,并对F-T合成反应性能进行了评价。结果表明,浸渍法制备的Co₃O₄颗粒团聚严重,而热分解法制备的Co₃O₄颗粒呈球形,单分散状态。与浸渍法制备的催化剂相比,热分解法制备的催化剂孔容较小,表面钴硅原子比较高,钴硅相互作用较强。评价结果表明,热分解法制备的催化剂反应活性低于浸渍法制备的催化剂,但汽油（C₅～C₁₁）选择性高,且选择性在前驱体去结晶水后有所增大.     

含Bi中孔分子筛(Ⅱ)苯乙烯氧化反应机理及条件的优化

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,硝酸铋为铋源,在弱碱性的条件下用水热法合成了Bi-Si中孔分子筛,该分子筛在苯乙烯催化氧化制苯甲醛的反应中具有很好的催化活性.通过改变溶剂的种类及用量、反应时间、反应温度、双氧水浓度、催化剂用量,获得了较佳反应条件,结果表明：在以25 ml甲醇为溶剂,以4.5 ml H₂O₂（30％）为氧化剂,苯乙烯用量1.5 ml,催化剂用量0.075 g,80 ℃反应2 h的条件下,苯乙烯转化率43.1％,苯甲醛选择性73.5％,苯甲醛产率达到31.7％,同时对可能的苯乙烯氧化反应机理进行了推测.     

Bi-β分子筛合成条件的研究

以四乙基氢氧化铵为模板剂、偏铝酸钠为铝源、硅胶粉为硅源、硝酸铋为铋源,在碱性条件下,水热法合成了Bi-β分子筛,该分子筛在苯乙烯氧化制苯甲醛的反应中有较好的催化活性。通过改变硅源和晶化时间,调节模板剂、偏铝酸钠和硝酸铋的用量,寻找到较佳的合成条件：n（SiO₂）∶n（Al₂O₃）＝30,n（SiO₂）∶n（Bi₂O₃）＝100,n（TEA⁺）∶n（SiO₂）＝0.5,晶化温度145 ℃,晶化时间3天,对合成条件的影响因素进行了探讨。     

B(C6F5)3催化Si—H/Si—OR缩聚反应机理及产物结构

根据DFT理论,用量子化学的方法对B(C₆F₅)₃催化Si—H/Si—OR缩聚反应的机理进行了研究,用²⁹Si NMR对1,4-双（二甲基硅基）苯（BDSB）与二甲基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷缩聚产物的微观结构进行了表征,结合反应机理,对单体的结构与缩聚产物的微观结构的关系进行了讨论。B(C₆F₅)₃先与Si—H形成弱加合物,然后Si—OR进攻Si—H/B(C₆F₅)₃加合物使Si—H断裂,形成氧钅翁离子中间体,最后H^-向正电中心迁移形成产物。H^-迁移方向的不同将导致3种反应：缩合、交换、逆反应。烷氧基硅烷中的乙烯基、苯基可以增加烷氧基C的正电性,并使C—O键伸长,减少Si—H/Si—OR交换反应的发生,使得缩聚产物具有更为交替的结构。     

一种新的离子液体在一氧化碳和苯乙烯共聚反应中的应用

以4-甲基吡啶、溴代正丁烷、六氟磷酸钾为原料利用微波合成了1-丁基-4-甲基吡啶六氟磷酸盐离子液体,并以其为反应介质采用复配催化体系［Pd(N-N)₂］［BF4］₂ 、［Pd(N-N)₂］［PF6］₂催化一氧化碳和苯乙烯共聚,合成了聚酮 (STCO)。利用元素分析、热重分析、GPC、核磁共振及红外光谱等方法对离子液体和共聚产物进行表征。用离子液体代替传统溶剂,考察了不同的钯催化剂、离子液体用量、反应时间对聚合反应的影响及钯复配催化剂在离子液体中对一氧化碳和苯乙烯交替共聚的重复使用性。实验结果表明,［Pd(N-N)₂］［PF6］₂复配催化剂在离子液体中的催化活性最高;使用离子液体有效地增加了聚酮产量,提高了催化活性;催化体系重复使用4次后,催化活性仍保留第一次的51%。     

Cu-HMS的合成和催化苯酚羟基化反应研究

分别以CuCl₂、CuAc₂和Cu(NH₃)⁺₄为铜源,正硅酸乙酯为硅源,十二胺为模板剂,在室温下合成了Cu-HMS系列介孔分子筛催化剂。XRD、FT-IR、孔容测定和元素分析结果表明,铜原子嵌入到介孔HMS骨架中将使HMS的晶胞发生扩张,孔容增大;使用Cu(NH₃)⁺₄合成的Cu-HMS-3样品其结晶有序度好、骨架铜含量高。在催化苯酚羟基化反应中,Cu-HMS-3催化剂显示出最佳的催化性能。在优化的反应条件下,可获得35%的苯酚转化率和90%以上的二酚选择性。     

硅铝介孔分子筛的合成和表征及其催化异构化性能的研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTABr)为模板剂,三氯化铝为铝源在室温条件下合成了介孔硅铝分子筛A1-MCM-41。采用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、低温氮吸附等温线等方法对分子筛进行了结构表征。评价结果表明,A1-MCM-41分子筛对桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)具有良好的催化异构化性能。     

直接合成Nb-SBA-15催化氧化苯乙烯

用直接合成法制备Nb-SBA-15介孔分子筛,并用XRD、BET、FT-IR和DTA测试手段对其进行分析。结果表明,Nb-SBA-15仍保留高度有序的介孔结构。以质量分数30%的H2O2为氧化剂,丙酮为溶剂,对Nb-SBA-15催化氧化苯乙烯反应进行了研究,试验得到较适宜工艺条件为:反应温度为70℃,反应时间为10 h,催化剂用量为原料质量的10.0%,n(苯乙烯)∶n(H2O2)∶n(丙酮)=1∶2∶2,苯乙烯的转化率可达43.21%,苯甲醛的选择性为94.32%。     

杂原子MCM-41分子筛的合成及对环己烷氧化的研究

用十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,水玻璃为硅源,在合成过程分别加入Cr3+、Co2+、Fe3+杂原子,在150℃晶化48h,水热合成了Cr-MCM-41、Co-MCM-41、Fe-MCM-41等杂原子分子筛。考察了时间、温度、催化剂用量、过氧化氢用量及催化剂再生等因素对环己烷氧化反应的影响。最佳反应条件为:温度100℃;环己烷30mmol,Cr-MCM-41为催化剂,用量0 12g;n(H2O2)/n(C6H12)=1;反应时间16h,环己烷的转化率可达28 6%,产物的酮醇摩尔比为1 89。     

Bi - MSU -4介孔分子筛催化过氧化氢氧化苯乙烯

采用Tween - 40为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,硝酸铋为铋源,在常温、常压条件下合成Bi - MSU -4介孔分子筛,并用于苯乙烯催化氧化反应.热力学计算表明,苯乙烯催化氧化反应为不可逆反应.在半间歇反应釜进行单因素及正交实验,结果表明,反应最佳温度(80 ～90)℃,过氧化氢与苯乙烯物质的量比为3.37:1,甲醇...     

用富含介孔的硅基材料合成微孔-介孔复合分子筛

以富含介孔的硅基材料为硅源,四乙基氢氧化铵为模板剂,NaAlO2为铝源,调节投料硅铝的摩尔比(n(SiO2)/n(Al2O3)),通过半固相原位合成法,制备了具有不同晶型的微孔-介孔复合分子筛。采用X射线衍射仪分析样品组成,扫描电镜观测样品晶体形态,使用容量吸附分析仪测量样品孔结构。结果表明,所得样品具有微孔-介孔复合结构,在较低硅铝摩尔比条件下(n(SiO2)/n(Al2O3)=20~50),产物主要为β微孔-介孔复合分子筛;硅铝摩尔比较高时(n(SiO2)/n(Al2O3)200),合成产物为ZSM-5微孔-介孔复合分子筛。     

微波法合成MCM-41介孔分子筛及吸附性能研究

以十六烷基三甲基氯化铵为模板剂,在微波实验条件下合成MCM-41介孔分子筛,缩短了合成时间,降低产品成本。实验考察了多种因素对MCM-41合成的影响,并通过吸附处理亚甲基蓝溶液能力强弱,得到最佳合成条件：摩尔比1TEOS：0.2CTMACl：160H2O,pH为10,晶化时间15 min。通过红外光谱分析,MCM-41分子筛的主要特征吸收峰均已出现,说明合成分子筛MCM-41成功。     

废聚苯乙烯裂解回收苯乙烯研究进展

对近年来国内外废聚苯乙(烯PS)的化学解聚制备苯乙烯单体的方法与工艺研究进展进行了综述,指出催化裂解是废PS裂解回收苯乙烯单体的有效途径,并对碱性中孔分子筛催化PS裂解进行了分析与展望,认为碱性中孔分子筛有望成为废PS裂解回收苯乙烯单体的有效催化剂,建议今后应在改善中孔分子筛催化剂的稳定性及酸碱性方面做进一步研究。     

Mesoporous (Cr)MCM-41 and (Cr)MCM-48 Molecular Sieves: Promising Heterogeneous Catalysts for Liquid Phase Oxidation Reactions

Chromium-containing mesoporous MCM-41 and MCM-48 silicate molecular sieves were synthesized and characterized. Unlike the chromium-containing microporous materials, the mesoporous analogues show significant activity for the chosen (ethylbenzene oxidation) reaction even after several recycling or washing treatments.