纳米ZSM-5分子筛的脱铝改性及其催化对二氯苯异构化反应性能

用不同浓度的盐酸溶液对纳米ZSM-5分子筛进行脱铝改性,采用X-射线衍射(XRD)、X-射线荧光光谱(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气物理吸附、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、~(27)Al MAS NMR和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)等方法对酸处理前后的样品进行了表征,并考察了盐酸浓度对改性前后纳米ZSM-5分子筛的结构、酸性及其催化对二氯苯(p-DCB)异构化反应性能的影响。结果表明,通过改变盐溶液的浓度可以选择性地脱除ZSM-5分子筛的非骨架铝及骨架铝,形成二次介孔,并对分子筛的酸性进行调变。改性后的纳米ZSM-5分子筛在对二氯苯异构化反应中的催化活性略有降低,但是间二氯苯的选择性得到显著提高。     

多级孔ZSM-5分子筛的制备及其催化纤维素快速热解性能研究

采用不同浓度的盐酸改性处理ZSM-5分子筛,得到一系列具有不同酸性和孔结构的多级孔ZSM-5分子筛,分别用XRD、SEM、N_2-脱附、Py-IR、NH_3-TPD等对多级孔ZSM-5分子筛的结构和酸性进行表征。结果表明,酸浓度直接影响脱出的分子筛骨架铝与非骨架铝的组成,并且可以产生介孔结构;高浓度的HCl处理更多地脱出了骨架元素,使得分子筛强酸量减少,而低浓度酸改性较多地脱出了非骨架元素,降低了弱酸性量。多级孔ZSM-5分子筛在催化纤维素快速热解制芳烃反应中表现出明显高于传统ZSM-5分子筛的芳烃选择性,这主要是由于其增加了介孔孔道,提高了芳烃产物的扩散性。     

合成一系列晶粒大小不同的ZSM-5沸石规律的探讨

本文研究在ZSM-5沸石合成中,变温晶化、恒温晶化、导向剂的加入、水钠摩尔比、硅铝比、NaCl的加入和搅拌等因素,对ZSM-5沸石晶粒大小的影响。发现要调变ZSM-5沸石的晶粒度,可采用以下的方法:1.先高温后低温的变温晶化以及改变高温阶段的时间;2.先低温后高温的变温晶化以及使用不同的低温;3.恒温晶化时采用不同的温度;4.改变导向剂加入量、水钠比、硅铝比、NaCl加入量和搅拌转速。     

二乙胺在沸石分子筛上的吸脱附行为研究

以程序升温脱附(TPD)为主要实验手段,对二乙胺在5种不同沸石分子筛上的吸脱附行为进行了研究 结果表明:沸石分子筛对二乙胺有着较强的吸附作用,但不同的沸石分子筛对二乙胺的吸附能力受其结构和表面酸性特征的影响而有所不同;适用于交联条件的有效吸附部位为一与沸石分子筛表面酸性有关的弱化学吸附位;二乙胺从不同沸石分子筛表面脱附的动力学与晶内扩散有关,其表观脱附活化能分别为:75.4kJ/mol(5A)、51.5kJ/mol(13X)23.2kJ/mol(菱沸石)、35.6kJ/mol(NaY)和56.9kJ/mol(ZSM-5).     

磷钨酸季铵盐催化苯甲醇合成苯甲酸

合成了系列磷钨酸季铵盐,产物经红外光谱验证.用质量分数为30%的H2O2作氧化剂,在没有任何有机溶剂存在的情况下,考察了磷钨酸季铵盐催化苯甲醇合成苯甲酸的活性.结果表明,磷钨酸十八烷基三甲基铵在苯甲醇合成苯甲酸的过程中显示了较高的催化活性,n(C6H5OH):n{[(CH3)3C18H37N]3PW12O40}:n(H2O2)=100:0.5:400,反应温度为90℃,反应时间为5 h时,苯甲酸的收率可达93.42%.     

β分子筛负载SO42-/Fe2O3催化合成尼泊金丁酯

以实验室自制的β分子筛负载SO₄^2-/Fe₂O₃固体酸作催化剂，不加有毒带水剂，催化合成了尼泊金丁酯．考查了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等对尼泊金丁酯的酯化率的影响．结果表明，β分子筛负载SO₄^2-/Fe₂O₃固体酸具有超强酸性，对尼泊金丁酯具有较好的催化性能，适宜的反应条件为：n_酸∶n_醇=1.0∶1.2，催化剂用量为对羟基苯甲酸的10%，反应时间3 h，对羟基苯甲酸的转化率达92%以上．     

[Zn（en）2]3[V10O28]·6H2O的合成、结构及表征

利用水热技术合成了以V₁₀O₂₈型同多钒酸盐为基本建筑单元、过渡金属锌化合物修饰的新型多金属氧酸盐,通过元素分析和TG分析,确定其化学式为:[Zn（en）₂]₃[V₁₀O₂₈]·6H₂O（1）,利用IR和X-射线单晶衍射对合成配合物进行了结构表征.化合物1为Monoclinic晶系,P2（1）/c空间群,晶胞参数为:a=12.9266（6）,b=11.7875（5）,c=16.6458（7）,α=90,β=109.3860（10）,γ=90,V=2392.56（18）,R₁=0.0497,wR₂=0.1227.     

Fe/NaY催化合成纳米碳管及对纳米碳管孔径的调变

分别用离子交换法、浸渍法和沉积法制备了载铁ＮａＹ型催化剂用于纳米碳管合成,以沉积法催化效果最好．以醋酸铁为铁源比硝酸铁效果好．在载铁ＮａＹ型催化剂上催化合成纳米碳管,反应温度在７００℃左右,混合气流速为６０ｍｌ／ｍ,反应时间在１０～６０ｍｉｎ之间效果较佳．此外,通过改变分子筛的孔径可调变纳米碳管的直径     

密度泛函理论计算氢氧化镁与纤维二糖和重金属离子相互作用

纳米复合材料的界面作用在分离和提纯科学中占有重要地位,对其本质的理解是指导实验合成、解析构效关系和开发新应用的重要突破点之一。然而,复合材料的结构（特别是界面局域结构）相当复杂,且界面和活性位点附近经常有难于被现有实验技术检测到的氢键参与。基于此,使用基于平面波周期性密度泛函理论计算了不同层数的氢氧化镁(Mg（OH）₂)材料结构,及其对纤维二糖的吸附性质。得到的平均吸附能为-0.29～-0.35 eV,在报道的氢键强度范围内。进一步结合Bader电荷、电荷密度差分和电子结构分析,指认界面耦合作用为氢键本质。基于三层Mg（OH）₂基质模型,发现去除高毒性Cd²⁺和吸附放射性UO₂²⁺的反应在热力学上是可行的,并把它们分别归属为离子交换和外配位壳层吸附机理。     

Ag掺杂g-C3N4纳米管的制备及其可见光催化CO2还原

以尿素(CO（NH₂）₂)和硝酸银（AgNO₃）为原料、三聚氰胺海绵为模板,在氮气保护下焙烧制备Ag掺杂g-C₃N₄纳米管（Ag/CNT）,并通过广角X-射线衍射（X-ray diffraction, XRD）、紫外-可见漫反射（Ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroelectrochemistry, UV-Vis DRS）光谱、光致发光（Photoluminescence, PL）光谱、扫描电子显微镜（Scanning electron microscope, SEM）和氮气吸附-脱附（N₂ adsorption-desorption）手段对催化剂进行表征。结果表明,Ag/CNT有较强的可见光吸收。相比于g-C₃N₄纳米片（CNP）和未掺杂的g-C₃N₄纳米管（CNT）,Ag/CNT表现出良好的可见光催化CO     

溶胶凝胶-水热法制备柱状纳米羟基磷灰石

以P2O5,Ca（NO3）2·4H2O为原料,无水乙醇为溶剂,通过调节pH值控制凝胶的形成,利用溶胶-凝胶/水热法制备纳米羟基磷灰石（HAP）.通过XRD、FTIR、SEM等检测手段,对凝胶燃烧产物和经水热处理后的粉体相组成、形貌进行分析,并在此基础上分析HAP晶体形成的原因.结果表明：利用溶胶-凝胶经低温燃烧/水热后形成主晶相为纳米级的柱状HAP晶体（100×1800 nm）.     

平面曲线弧长极坐标公式探讨

平面曲线弧长的计算是定积分在几何上一个非常重要的应用.通过计算与证明相结合,说明弧长元素的极坐标公式只能为ds=（ρ²（θ）+（ρ’（θ）²））^1/2dθ,而不能为ds=ρ（θ）dθ.     

Keggin型P-V-Mo-W四元杂多酸催化合成肉桂酸正丁酯的研究

利用正交实验设计研究了Keggin型P—V-Mo-W四元系列杂多酸H—PVMoxW11-xO40·nHzO（x=1，2，3，4）催化肉桂酸和正丁醇合成肉桂酸正丁酯的反应．结果表明，最佳反应条件为：正丁醇与肉桂酸的物质的量比为1．2：1，催化剂的用量为肉桂酸质量的0．5％，反应时间为1．5h．该系列杂多酸随着钼、钨原子比例的增加，酯化率提高．     

2-氨基芴缩邻香草醛荧光探针的合成及对锌离子的检测

以2-氨基芴和邻香草醛为原料,成功合成了席夫碱荧光探针2-氨基芴缩邻香草醛(L)并对其进行了光谱和结构表征。实验结果表明,该探针的荧光强度与Zn²⁺浓度在1×10^-5～15×10^-5 mol·L^-1具有良好的线性关系,检测限可达4.32×10^-8 mol·L^-1。通过Job曲线确定L-Zn²⁺配位比为2∶1,由Benesi-Hildebrand方程得出L-Zn²⁺配位常数为2.2×10⁸。L与Zn²⁺配位后有效改善了略扭曲的L分子的共平面性,荧光性能较L大大增强。因此,荧光探针L可实现裸眼识别Zn²⁺,抗干扰性良好,灵敏度高,合成及检测方法简便可靠,为检测环境体系中的Zn²⁺提供了依据。     

用SEM考察合成条件对TS—2分子筛晶体形貌的影响

以扫描电镜方法（ＳＥＭ）系统地考察了不同合成条件下ＴＳ－２分子筛的晶体形貌。结果表明：在ＴＳ－２分子筛合成过程中，模板剂用量增加使得分子筛结晶度提高；增加Ｈ２Ｏ／ＳｉＯ２比使分子筛晶体粒径增大，但过高的Ｈ２Ｏ／ＳｉＯ２比导致结晶纯度下降；Ｓｉ／Ｔｉ比提高会减少晶体中杂晶数量，晶体形状更加规整、均匀；调高胶液ｐＨ值时，分子筛晶粒增大，但结晶纯度下降。     

钴基碳纳米管负载氢氧化钴纳米片的制备及电催化OER性能研究

【目的】为提高Co(OH)₂催化电解水阳极析氧反应(OER)活性,通过试验,验证提高催化OER活性的具体方案,为加快OER反应提供试验依据和构筑方法。【方法】首先通过一步高温热解法制备嵌入金属Co单质的氮掺杂碳纳米管(Co@NCNT),然后以金属钴为锚定点,通过简单水热反应将过渡金属氧化物嵌入Co@NCNT表面,成功制备了Co(OH)₂/Co@NCNT复合催化剂,并利用X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试分别对其结构、形貌进行分析,了解其变化特征。【结果】制备的Co(OH)₂/Co@NCNT复合催化剂在1 mol/L KOH溶液中表现出较好的OER活性和优异的稳定性。【结论】M(OH)₂与LDHs是各种OER催化剂的真正活性物质,但是制备过程中易发生团聚现象。钴基碳纳米管负载氢氧化钴纳米片试验方法能够有效解决上述问题,并为制备碳负载过渡金属氢氧化电催化剂的制备提供方法和数据支撑。     

用不同模板剂考察成胶因素对TS分子筛合成及催化性能的影响

本文考察了ＴＳ分子筛合成中不同结构的有机胺类模板剂对硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）和钛酸丁酯Ｔｉ（ＢｕＯ）４水解成胶的影响，我们发现ＴＥＯＳ和Ｔｉ（ＢｕＯ）４的水解速度、水解产物的存在形式，胶液的ｐＨ值以及水解时是否有协同作用对分子筛的合成和催化性能有重大影响。苯酚羟基化结果表明：具有分子筛结构的催化剂显示出较高的催化活性，产物主要是邻苯二酚和对苯二酚。而含Ｔｉ－Ｏ－ＳｉＯ３结构的无定形钛硅氧化物也有一定的活性，但只生成邻苯二酚而没有对苯二酚。     

ZnGa_2O_4纳米晶的自蔓延燃烧合成及其液相光催化性能

以硝酸锌和硝酸镓为前驱物,以氨基乙酸为燃料,采用自蔓延燃烧法成功地合成出ZnGa2O4纳米晶.利用X射线衍射（XRD）、氮吸附、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和高分辨电镜（HTEM）表征了ZnGa2O4纳米晶的晶相结构、比表面积、表面形貌和晶粒大小.考察了其在紫外光下对液相中甲基橙（MO）的光催化降解性能.结果表明：自蔓延燃烧法合成的ZnGa2O4是具有大孔结构的纳米材料,颗粒小和比表面积大,具有良好的光催化降解MO的性能;通过调控硝酸根离子与氨基乙酸的摩尔比,可实现对ZnGa2O4的晶粒大小及比表面积的调控.     

固体碱KF/MgFeLa的制备及其催化合成生物柴油

采用均匀共沉淀法和水热法合成MgFeLa复合氢氧化物,然后焙烧得到MgFeLa复合氧化物,再通过浸渍法将KF负载在MgFeLa复合氧化物上,制得KF/MgFeLa固体碱催化剂,并将其应用于催化大豆油和甲醇合成生物柴油.利用XRD、FI-IR、氮气吸附脱附、SEM、TG-DTG、CO2-TPD等手段对催化剂结构进行表征,并考察不同反应条件对催化合成生物柴油的影响.研究结果表明:KF/MgFeLa固体碱催化剂存在弱、中、强碱性位点,KF/MgFeLa固体碱的平均孔径为3~10nm,孔体积为0.06~0.2cm3/g,比表面积为39~70 m2/g,且KF/MgFeLa固体碱形成了新的晶相LaOF和KMgF3,同时,由于碱性氟化物的存在,KF改性的MgFeLa复合氧化物的碱性强度得到了显著提高.在KF的负载量为10%,甲醇与大豆油的物质的量之比为20∶1,催化剂量为5%,反应温度为85℃,反应时间为4h的条件下,生物柴油的收率可达98.5%.并且,KF/MgFeLa固体碱催化剂具有良好的重复使用性,重复使用5次以后,生物柴油收率仍有79.1%.     

复合固体超强酸催化合成4-羟基-α，α，4-三甲基环己烷甲醇

探讨了纳米复合固体超强酸SO42-/Fe2O3-ZrO2催化合成4-羟基-α,α,4-三甲基环已烷甲醇的工艺条件.以香茅醛为原料,考察反应温度、反应时间,复合固体超强酸SO42-/Fe2O3-ZrO2催化剂用量对该合成反应的影响.实验结果表明,复合固体超强酸用量为1.5 g,反应时间6 h,60℃的选择性和催化性能比较好,其中4-羟基-α,α,4-三甲基环已烷甲醇含量为32.87%.