Zr-MCM-41的合成及其在苯酚叔丁基化反应中催化性能

采用水热法合成出不同硅锆摩尔比的Zr - MCM - 41介孔分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附、TEM等方法进行表征.将Zr - MCM -41介孔分子筛用H2SO4溶液修饰得到SO2-/Zr - MCM -41,结果表明:合成的样品具有典型的MCM -41六方介孔结构,随着硅锆摩尔比的减小,样品比表面积和孔体积减小,硅锆摩尔比为5时,介孔骨架趋向混乱,MCM - 41介孔结构难以生成;SO24-/Zr - MCM - 41对苯酚与叔丁醇的烷基化反应有较高的催化活性,随反应温度升高,对4-TBP的选择性增加,而对2,4 - DTBP的选择性降低.叔丁醇与苯酚摩尔比为2、空速为2h-1、反应时间为2h、反应温度为140℃时,苯酚转化率达到82.9％.     

不同方法合成的ZrMCM -41介孔分子筛的物化性能

以硅酸钠为硅前驱物,硫酸锆为锆源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,分别通过微波辐射法和水热法进行ZrMCM -41介孔分子筛的合成.采用X射线粉末衍射、红外光谱、透射电子显微镜和比表面积孔径测定等测试手段对样品进行表征,同时研究了合成的ZrMCM -41介孔分子筛的稳定性.结果表明:采用两种不同方法所合成的样品都具有典型的MCM -41介孔分子筛结构,比表面积分别为891.96和830.35 m2/g,平均孔径为2.56和2.47 nm;所合成的ZrMCM -41介孔分子筛,经750 ℃焙烧3 h或经100 ℃水热处理6 d 后,仍然具有介孔结构,但介孔有序性变差.     

由粗Zr(OH)4生产四水硫酸锆的实验研究

针对高硅低锆粗Zr(OH) 4生产四水硫酸锆过程中酸溶产物过滤困难、锆回收率较低的问题 ,以锆英石纯碱烧结、水解后产生的粗Zr(OH) 4为原料 ,在实验室条件下用高温高酸溶出的方法制得了四水硫酸锆 ,并提出了解决该问题的方案 .此外 ,通过条件实验 ,确定了可行的工艺流程及重要实验参数 .所得四水硫酸锆样品经X射线衍射分析、X射线荧光分析、差热分析及元素定量分析 ,结果表明 ,由粗Zr(OH) 4生产的四水硫酸酸锆达到了工业四水硫酸锆纯度及物相要求 .     

异丙苯歧化反应中催化剂酸性和孔结构作用分析

系统研究了分子筛催化剂和层状催化剂上的异丙苯歧化反应.结果表明,催化剂酸性和孔结构共同决定异丙苯歧化反应活性和选择性.其中,Hβ活性高于HY归因于Hβ酸性高于HY.而与Hβ和HY相比,HZSM-5酸性最强,孔径最小,反应的择形性使其反应历程不同于Hβ和HY,活性和歧化选择性均较Hβ和HY低.MCM-41和层状催化剂α-磷酸锆(α-ZrP)、混合金属氧化物柱撑α-磷酸锆(α-ZrP/Al-Cr)、四水硫酸锆(Zr(SO4)2*4H2O)和层状表面相锆基固体酸催化剂(Zr(SO4)2*4H2O/SiO2)因较Hβ、HY和HZSM-5弱酸性而均表现出较低的异丙苯歧化反应活性.同时,二异丙苯的形成是高度择形的,催化剂孔道越大,间位与对位二异丙苯的摩尔比越大.     

焙烧温度对S2O8^2-／ZrO2介孔超强酸的结构与性能的影响

以硝酸锆为锆源,以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）为模板剂,S2O8^2-浸渍无定形Zr（OH）4,制得介孔S2O8^2-／ZrO2固体超强酸,通过N2吸附－脱附、XRD分析、Hammett非水滴定、TEM等方法,考察了不同焙烧温度对S2O8^2-／ZrO2介孔超强酸晶体结构、酸强度等性能的影响。结果表明,当焙烧温度600℃,S2O8^2-／ZrO2样品比表面积为140m2／g,平均孔径在3～4nm之间,酸强度H0≤-12．7,为介孔相固体超强酸。     

SO_4~(2-)改性锆交联蒙脱土的表面酸中心及催化活性

研制SO42-改性的锆交联蒙脱土(SO42-/Zr-CLM)固体酸催化剂,采用IR、Py-TPD和Py-IR等方法研究其表面酸中心的结构特征,并以柠檬酸和正丁醇的酯化反应为探针反应,研究其表面酸中心与催化活性的关系.实验结果表明:SO42-/Zr-CLM表面同时具有Bronsted(B)酸和Lewis(L)酸,L酸为弱酸中心,B酸为强酸中心;B酸中心是主要催化活性中心;催化剂经过500℃焙烧后,B酸的酸量显著增加,这可能是由于Zr与SO42-形成了螯合状配位结构,有利于形成更多的B酸中心并且提高其酸强度.     

ZrO2纳米粒子的水热合成

以锆酸四丁酯（Zr（OBu）4为原料,利用溶胶-水热法制备了ZrO2纳米粒子,分别用XRD,SEM,TEM对合成的样品进行了表征。结果表明,用水热法合成的ZrO2纳米粒子的粒径较小且均一,并且含有单斜相（Monoclinic）和四方相（Tetragonal）2种结构。     

SO42-促进铈改性SBA-15分子筛催化合成乙酸正丁酯

采用一步法制备了铈改性SBA-15分子筛(Ce-SBA-15),进一步用硫酸浸渍处理改性分子筛以增强分子筛表面的酸活性中心.以改性材料为催化剂催化合成乙酸正丁酯,考察了催化剂的制备条件.实验结果表明,将铈改性SBA-15分子筛以1 mol/L硫酸浸渍后,在500℃条件下焙烧3 h,用于合成乙酸正丁酯,反应2h后,酯化率可达到97.28%.     

MgCoAPO-5分子筛合成研究

以 Al(OH)_3、H_3PO_4、CoO 和 MgO 为原料,三乙胺为模板剂,用水热晶化法合成出了 MgCoAPO-5分子筛,考察各种因素对合成的影响,结果表明,三乙胺不仅起模板作用,还兼有调节 pH 值和加速凝胶生成的作用.研究了该分子筛的一些性能,测得其比表面积为220m~2·g~(-1),比孔容和平均孔径分别为0.13cm~3·g~(-1)和7.32×10~(-8)cm.并证明其表面存在有 B 酸中心和 L 酸中心.     

模板剂用量对微波水热法制备ZSM-5分子筛的影响研究

以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂,采用微波水热法制备ZSM-5分子筛。考察模板剂用量对微波水热法合成ZSM-5分子筛物化性质的影响,采用XRD、BET、SEM、NH3-TPD等手段对合成样品的微观结构、孔结构及表面化学性质进行分析表征,在MTO工艺中评价合成分子筛的催化性能。结果表明:模板剂用量对合成ZSM-5分子筛晶相组成、微观形貌、比表面积、孔径分布及表面酸性质具有较大的影响。改变模板剂用量会影响分子筛结晶度和孔结构,可通过模板剂用量调控制备不同酸性质ZSM-5分子筛。模板剂用量为n(TPAOH)∶n(Si O2)=0.35时,ZSM-5分子筛孔结构和表面酸性适中,形貌规整,MTO催化性能最佳,甲醇转化率为98.4%,低碳烯烃收率为75.39%。     

基于一步电沉积层状甘氨酸-N,N-双甲基膦酸锆/海藻酸钠/血红蛋白的生物传感器的研究(英文)

一种新的有机-无机杂化层状甘氨酸-N,N-双甲基膦酸锆被合成并成功的用于固定血红蛋白.层状甘氨酸-N,N-双甲基膦酸锆/海藻酸钠/血红蛋白成功的电沉积到金电极的表面.血红蛋白的电子转移系(α)和电子转移速率常数(ks)分别为0.91和0.647 s-1,表明了血红蛋白酶和金电极之间的电子转移速率较快.在优化的实验条件下,响应电流与过氧化氢的浓度在1.4μmol/L to 3.5 mmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为4.7×10-7mol/L(S/N=3),传感器具有好的灵敏度、重现性、稳定性.     

Removal of zirconium from hydrous titanium dioxide

A method was proposed for removing zirconium (Zr) from hydrous titanium dioxide (HTD) by the NaF solution. The effects of main parameters, i.e. pH values, NaF dosage, temperature and retention time, on the removal of zirconium were studied. The optimal conditions were found as the following: pH value, <5.5; molar ratio of NaF to TiO₂, 0.6; retention time, 80 min; and temperature, 80℃. The removal rate of Zr under the optimized conditions was above 87.7%. The adsorption energy of the preferential absorption of hydrofluoric acid for Zr(OH)₂SO₄(OH₂) on the (001) crystal surface of HTD was determined by theoretical calculation. The possible mechanism of the removal process was also discussed.     

Zr在Mg-9Gd-4Y合金中的晶粒细化机制

研究了不同Zr含量对Mg-9Gd-4Y合金晶粒大小的影响及Zr的晶粒细化机制.结果表明,Zr可以明显细化合金的晶粒,且随Zr含量增加,晶粒变得更细小.微观组织分析表明,在Zr含量较高的合金中,几乎每个晶粒内都含有至少一个富Zr的核;而在Zr含量较低的合金中没有发现这种核.在高Zr含量和低Zr含量的合金中,晶粒细化的机制不同:在低Zr含量合金中,Zr以抑制晶粒长大为主;在高Zr含量合金中,Zr以促进异质形核为主.     

Mg和Zr对FH40级船板钢连续冷却转变曲线的影响

以FH40高强度级别船板钢为研究对象,利用真空感应炉冶炼了不同Mg、Zr成分的实验钢,采用Gleeble-3800热模拟试验机测定了实验钢连续冷却转变曲线(CCT)。采用金相显微镜系统研究了实验钢连续冷却条件下的组织演变规律,并探讨了Mg、Zr单独和复合添加对实验钢CCT曲线中铁素体和贝氏体相区的作用规律。结果表明,Mg、Zr及Mg-Zr添加均能影响过冷奥氏体和珠光体开始转变温度;Mg和Mg-Zr添加抑制了铁素体转变,促进了贝氏体转变,在5~30℃/s冷却速度范围内均获得以贝氏体为主的组织;Zr添加扩大了铁素体区,减小了贝氏体区,冷却速度提高至20℃/s以上可得到以贝氏体为主的组织。研究结果对进一步明确Mg、Zr对低碳微合金钢组织特征的作用规律,指导Mg、Zr及Mg-Zr处理在工业上的应用具有重要意义。     

熔盐电解制备镁锆合金工艺研究

通过研究原料配比、电解温度、电流密度及保温时间对合金中锆含量和电流效率的影响,得到用熔盐电解直接制备Mg-Zr合金的新工艺.XRD分析表明合金中有Mg相、Zr相和Zr H2相;SEM及EDS分析表明锆原子在Mg-Zr合金内多以单质锆的形式存在,均匀分布在晶界处.     

几种焦磷杂多酸盐无机离子交换剂的制备及其对Cs＋的吸附性能

以焦磷酸钾、钼酸钠、氯化铁、氧氯化锆等为原材料，制备了焦磷钼酸锆（ZMPP）、焦磷氧酸锆（ZOPP）、焦磷钼酸铁（FMPP）3种焦磷杂酸盐无机离子交换剂，采用XRF，XRD，FT-IR，SEM对合成样品进行了表征，测定了合成样品对Cs＋的吸附性能，研究了合成样品的耐酸性。结果表明：ZMPP，ZOPP，FMPP为组成不定的无定形态物质，其中ZMPP，ZOPP呈箔状，FMPP呈凝胶状；ZMPP，ZOPP，FMPP三者对Cs＋均具有较好的吸附性，实验条件下，以常温合成的ZMPP-25，FMPP吸附性较好，两者的吸附量可达2．38 mmol／g和2．36 mmol／g；少量Mo元素的存在，对ZMPP-25，ZOPP吸附Cs＋的性能影响较大，前者较后者提高了约50％；3种交换剂的耐酸性从强到弱的顺序为ZMPP-25〉ZOPP〉FMPP。     

锆改性颗粒活性氧化铝饮用水除氟研究

对锆改性颗粒活性氧化铝(Zr-GAA)的改性条件进行了研究,并对Zr-GAA的除氟性能进行了评价。结果表明,制备Zr-GAA锆的最佳质量浓度为2.0 g/L,此时锆的负载量为32.58 mg/g;Zr-GAA的吸附平衡时间为180min,吸附速率比GAA提高25%以上;Zr-GAA在低浓度下对氟离子吸附量提高显著,在氟离子的平衡浓度为1.0mg/L时,其吸附量为GAA的5.25倍;Zr-GAA的适用p H范围为4.5~9.7,较GAA明显增大;SO2-4和HCO-3对ZrGAA吸附量的影响较大。     

载锆玉米秸秆生物炭的结构表征及磷吸附效果

以玉米秸秆为原料,利用氧氯化锆浸渍-限氧热解法制备一种新型的载锆生物炭阴离子吸附剂.采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和比表面积测定(BET-N₂)等手段,对空白生物炭(BC)及载锆生物炭(Zr-BC)的形貌、组成及结构进行表征.结果表明:热解后的生物炭表面形貌粗糙,均发育有裂纹和蜂窝状大孔结构;与BC相比,Zr-BC比表面积和平均孔径都有降低,且表面元素含C量大幅降低,含O量显著增加,Zr质量分数达到15.7%;Zr-BC表面主要官能团有羟基(-OH)、羧基(-COOH)、锆羟基氧化物等,构成吸附性能的结构基础;当pH值为2时,Zr-BC对磷酸盐吸附效果最显著,符合Freundlich等温吸附线模型.通过多种阴离子混合吸附测试发现,Zr-BC对水中磷酸盐有较高吸附量,且选择性较高.