以梳型聚合物为模板制备介孔Ag/AgBr/TiO_2纳米复合材料

以钛酸四丁酯为钛源,梳型聚合物为模板,采用溶胶-凝胶法低温水浴制备具有介孔结构的纳米TiO2,通过沉积-沉淀法将Ag/AgBr负载于介孔TiO2纳米微粒表面,制得高比表面积的Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料。采用XRD,TEM,N2吸附-脱附和UV-vis DRS等方法对Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料进行了表征。结果表明,所制备的纳米TiO2和Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料具有介孔结构;Ag/AgBr的引入,减小了介孔TiO2的比表面积(由346m2/g减小为253m2/g),但大幅度提高了其可见光催化活性。在可见光下,Ag/AgBr/TiO2降解甲基橙的速率分别为商品TiO2P25和介孔TiO2的145倍和60倍。     

On-line catalytic upgrading of biomass fast pyrolysis products

Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry （Py-GC/MS） was employed to achieve fast pyrolysis of biomass and on-line analysis of the pyrolysis vapors. Four biomass materials （poplar wood, fir wood, cotton straw and rice husk） were pyrolyzed to reveal the difference among their products. Moreover, catalytic cracking of the pyrolysis vapors from cotton straw was performed by using five catalysts, including two microporous zeolites （HZSM-5 and HY） and three mesoporous catalysts （ZrO2＆TiO2, SBA-15 and AI/SBA-15）. The results showed that the distribution of the pyrolytic products from the four materials differed a little from each other, while catalytic cracking could significantly alter the pyrolytic products. Those important primary pyrolytic products such as levoglucosan, hydroxyacetaldehyde and 1-hydroxy-2-propanone were decreased greatly after catalysis. The two microporous zeolites were ef- fective to generate high yields of hydrocarbons, while the three mesoporous materials favored the formation of furan, furfural and other furan compounds, as well as acetic acid.     

介孔TiO2的水热法合成及其光催化活性研究

以非离子型表面活性剂Triton X-100为模板剂,用水热法制备了介孔TiO2,探究了不同反应条件对样品光催化活性的影响,对制得的样品进行了XRD、SEM、N2吸附-解吸及差热-热重等表征.结果表明,所得样品为窄孔道分布,最可几孔径为3.4 nm,当水热温度为120℃,焙烧温度为400℃,Ti(SO4)2∶OP∶C2H5OH为4∶1∶40(摩尔比)时,所制得样品的可见光催化活性最好.     

水杨醛类Schiff碱配合物在介孔分子筛MCM-41上的组装与表征

目的 研究γ-氨丙基修饰、Schiff类金属配合物修饰对MCM-41六方孔道结构的影响.方法 用元素分析,IR,UV-Vis等方法对所得配合物进行了表征.以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性荆,Na_2SiO_3·9H_2O为硅源,用水热合成法在碱性条件下合成了介孔分子筛MCM-41,采用嫁接法使γ-氨丙基三乙氧基硅烷与介孔分子筛MCM-41在无水乙醇中回流12 h,反应得到γ-氨丙基功能化的MCM-41,使该产物与所合成Mn(Ⅲ),Fe(Ⅲ)配合物进行化学组装.结果 合成了4个Schiff配体N,N-双(5-氯水杨醛)缩乙二胺,N,N-双(5-溴水杨醛)缩乙二胺,N,N-双(5-硝基水杨醛)缩乙二胺,N,N-双(5-氯水杨醛)缩邻苯二胺,5个Mn(Ⅲ),Fe(Ⅲ)的过渡金属配合物.用IR,XRD等谱学技术对组装产物进行了初步的表征.组装产物的IR光谱呈现出金属配合物的schiff碱配体相应基团的特征吸收且特征峰位移不明显,配合物成功固载到MCM-41上.XRD谱表明所有组装产物仍保持六方孔道结构.结论 γ-氨丙基修饰、Schiff类金属配合物修饰对MCM-41六方孔道结构没有影响.     

降解CTMABr组装介-微孔分子筛的实验研究

通过考察实验影响因素以在最佳条件合成一种具有潜在应用价值的高水热稳定性材料。通过降解NaY分子筛形成其前驱体,以CTMABr(十六烷基三甲基溴化铵)为模板剂合成介-微孔分子筛。XRD和FT IR表征结果表明材料的孔壁含有沸石结构单元,在750?℃,100%水蒸汽中处理2?h后介孔结构依然存在。研究认为在最佳条件下合成的材料是一种高水热稳定性的孔壁含有沸石结构单元的介孔材料,且与直接制备分子筛前驱体的过程相比,降解微孔分子筛制备前驱体有沸石回收和成本低廉两方面的优点。     

高比表面积中间相沥青基活性炭微球的制备

中间相沥青与纳米SiO2颗粒混合研磨至均匀,在450～550℃热处理后制备出中间相沥青基炭微球.以KOH为活化剂,对所制备的炭微球进行化学活化,获得高比表面积(大于3000 m2·g-1)的中孔型活性炭微球.中间相沥青基炭微球制备时的热处理温度以及活化过程中的活化剂配比决定着活性炭微球的结构与形态.     

介孔InVO4的制备与表征

以硝酸铟和偏钒酸铵为无机源,以聚乙二醇(PEG600)为模板剂,合成了介孔InVO4,考察了无机源与表面活性剂的摩尔比、表面活性剂浓度、水热温度和时间、煅烧温度等因素对所得钒酸铟的比表面积和孔结构的影响.结果显示,当摩尔比(表面活性剂:硝酸铟:偏钒酸铵)为1∶1∶1,水热温度180℃,水热时间24h,体系pH值为8,InVO4前驱体经两步煅烧(先200℃2h,然后500℃4h),制得的InVO4具有较大的比表面积(90.90m2·g-1),平均孔径为29.60nm,孔容为0.673cm3·g-1,同时具有较好的热稳定性和结晶度.     

有序立方介孔短孔道有机金属铑催化水介质清洁有机反应

绿色化学是实现化工生产源头控制的必由之路.水介质有机反应是重要的发展方向,可有效地去除有机溶剂挥发和排放造成的污染.通常采用均相催化剂,但由于其难以回收,导致成本较高,甚至存在重金属离子污染的风险.非均相催化可克服上述缺点,但催化效率较低,需要解决传质吸附和活性位微环境的问题.报道了一种新型的三维有序立方介孔短孔道有机金属铑(Rh)催化剂(PMO-Rh(I)),有机金属Rh均匀镶嵌于乙烷修饰的二氧化硅(SiO_2)孔壁.所制备的催化剂在水介质Heck类反应中显示出高活性、优选择性和长寿命的特点,主要归因于其扩散吸附优化、Rh(I)活性位环境匹配及稳定性增强.     

囊泡状介孔二氧化硅的制备及吸附性能

分别采用磷酸(H3PO4)和硝酸(HNO3)为催化剂,以椰油基甘油酸钠(YCS)为模板,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,制备了三维六方相和囊泡相的介孔二氧化硅(SiO2).并将样品分别在550℃、700℃和850℃下焙烧,利用X射线衍射(XRD)、高倍扫描电镜(HRSEM)、高倍透射电镜(HRTEM)、氮气吸附和微电泳法对所得样品进行表征,得出焙烧温度对样品的介孔孔径、比表面积的影响关系.还研究两种结构的介孔SiO2对漆酶的吸附等温线.讨论了介孔SiO2的等电点、表面积、孔体积等参数对漆酶在介孔SiO2表面的吸附等温线和吸附动力学的影响.     

介孔二氧化硅球形孔内近场辐射换热

介孔二氧化硅基材内含不连续且均匀分布的球形孔。由于孔径小于热辐射特征波长,近场辐射作用不容忽视。本文基于涨落耗散理论和并矢格林函数,计算介孔二氧化硅球形孔内的近场辐射换热,由此得到的近场辐射的当量导热系数,将进一步用来修正介孔二氧化硅的有效导热系数。采用稀介质孔隙率加权模型耦合球形孔内近场辐射当量导热系数、孔内受限气体导热系数及介孔二氧化硅基材导热系数,得到介孔二氧化硅的有效导热系数,并进一步考察了孔径和温度的影响。研究结果表明,在介观尺度下,其辐射热流比宏观尺度下要高2~7个数量级。球形孔内近场辐射的热流及当量导热系数随着孔径的增加呈指数衰减,随着温度的升高而增大。介孔二氧化硅的有效导热系数随着孔隙率的增加逐渐减小,随着温度的升高缓慢增加。孔径越小,近场辐射的作用越显著,不容忽视。当孔径大于50 nm时,尺寸效应逐渐消失。