一种合成大孔径SBA-15介孔分子筛的新方法

通过加入无机盐硝酸铵辅助合成大孔径介孔分子筛SBA-15,用小角X-射线粉末衍射(SAXS)、透射电子显微镜(TEM)、N_2吸附脱附等手段对分子筛进行了表征.结果表明:合成的大孔径分子筛SBA-15具有高度有序的介孔结构,孔径约12 nm,比表面积894 m~2·g~(-1),孔容为2.6 cm~3·g~(-1);不加硝酸铵则不能得到具有高有序度的介孔材料.     

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.     

5A沸石和Al-SBA-15分子筛对Cd~(2+)吸附性能比较研究

目的研究5A沸石和Al-SBA-15分子筛处理含Cd~(2+)废水的效果,确定处理含Cd~(2+)废水的最佳工艺条件.方法以三嵌段共聚物(EO20PO70EO20)为模板剂,合成了Al-SBA-15介孔分子筛;采用XRD,N2吸附-脱附对样品进行了表征;考察分子筛用量、溶液p H值、溶液初始浓度和吸附时间对分子筛吸附性能的影响.用Langmuir和Freundlich等温吸附方程拟合了吸附材料对Cd~(2+)的吸附过程,并探讨了吸附过程的吸附动力学模型.结果 5A和Al-SBA-15分子筛在投加量为0.24 g/L和6 g/L、p H值为6和7、吸附时间为20 min和45 min时,对Cd~(2+)初始质量浓度分别为20 mg/L和30 mg/L废水溶液的去除率达到99.87%和92.10%;5A和Al-SBA-15分子筛对Cd~(2+)的吸附过程均符合Langmuir吸附等温模型,最大理论吸附量分别为176.367 mg/g和9.066 mg/g.结论两种分子筛对Cd~(2+)的吸附过程符合准二级动力学速率方程.5A沸石分子筛对Cd~(2+)处理效果优于Al-SBA-15介孔分子筛,分子筛的孔道结构和表面性质对Cd~(2+)去除效果有重要影响.     

晶化温度对Al-SBA-15复合材料结构的影响

采用水热直接合成法制备了介孔分子筛Al-SBA-15复合材料,详尽地考察了晶化温度对其结构的影响,并利用N2吸附、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等手段进行了表征.研究发现,随着晶化温度的升高:Al-SBA-15复合材料的结构有序性增强,晶胞参数和平均孔径逐渐增大;比表面先增大后减小,100℃晶化样品比表面最大(611 m2/g);孔容亦是先增后降,120℃晶化样品达最大值(1.01 cm3/g);晶化温度较低时,其对壁厚的影响不甚明显,但温度过高时,则壁厚显著降低(40～100℃晶化壁厚约5 nm,140℃晶化时则锐减至1.15 nm),同时结构有序性变差.     

Y/SBA-15的微波水热法合成及其表征分析

研究了微波水热法合成微孔-介孔复合分子筛Y/SBA-15,以XRD为表征手段,考察了pH、二氧化硅与P123物质的量比、微波功率、搅拌速度和晶化温度等因素对复合分子筛结构的影响.经过研究确定了复合分子筛的合成条件:pH值为2.5,SiO2和P123物质的量比为58,微波功率为200W,搅拌速度为250r/min,晶化温度为120℃.采用氮气吸附脱附、透射电镜等分析方法对复合分子筛进行了表征分析,结果表明:合成产物同时具有微孔介孔结构特征,结晶度良好、短棒状大小均匀,微孔、介孔2种孔径分布均匀,平均孔径为4.050 13nm,孔壁厚度为2.2nm,BET孔容为0.350 525cm3/g.     

不同合成方法对Y/SBA-15复合分子筛的结构的影响

研究了微波水热法合成的Y/SBA—15复合分子筛与普通机械方法将Y和SBA—15混合制备的混合分子筛。采用XRD、IR、氮气吸附脱附和TEM等方法对两种分子筛进行结构表征,结果表明:红外具有565、693、958 cm-1等微孔、介孔特征峰且有偏移,孔径为1.8、6.1 nm,微波水热法合成的分子筛是同时具备微孔和介孔特征的复合分子筛,而不是简单的机械混合分子筛。     

硅源对介孔分子筛结构、性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)、气相白炭黑(fumed-silica)、硅溶胶为无机组装源,以CTAB为模板剂分别于碱性与酸性介质中组装介孔分子筛.采用X射线衍射(XRD)、BET比表面测试、29Si MAS NMR等分析方法对所合成介孔材料进行表征,考察了无机硅源对所组装的介孔结构的有序度和水热稳定性的影响.实验结果表明:碱性介质中所组装的介孔结构的有序度与水热稳定性由高到低顺序为硅溶胶,fumed-silica,TEOS;晶化温度从120℃提高到150℃,fumed-silica为硅源的介孔结构从六方相转化为立方相,而硅溶胶为硅源的则不变;酸性介质中3种硅源均可以组装出有序度较高的介孔材料,其有序度由高到低顺序为硅溶胶,fumed-silica,TEOS,并且fumed-silicac有序度远高于TEOS.     

Fe-SBA-15分子筛合成及其苯酚羟基化反应性能研究

以P123为模版剂,正硅酸乙酯为硅源,硝酸铁为铁源,水热法合成铁掺杂SBA-15介孔材料(Fe-SBA-15).实验结果表明,铁被成功引入到分子筛中,材料保持高度有序介孔结构并具有较高的比表面积;Fe/Si摩尔比为0.05时,苯酚转化率和苯二酚选择性最高,分别为23.61%和66.98%,相比SBA-15分子筛苯酚转化率提高22.26%.     

介孔材料的研究进展及其在分离科学中的应用

主要就目前介孔分子筛研究中的合成方法、机理过程、表征手段,以及化学改性方面的进展进行了综述,较为系统地介绍了介孔分子筛的发展现状,并就改性后特性及在分离科学领域应用前景进行了介绍,对认识和开展有序介孔材料的学习和研究具有一定的指导意义。     

用ZSM-5降解液进行SBA-15分子筛合成的研究

以商用ZSM-5沸石为原料,采用降解法合成了孔壁含有沸石结构单元的Z-SBA-15介孔分子筛。利用XRD、TEM技术,考察了温度、时间、ZSM-5的硅铝比、降解液用量和初始凝胶pH值对合成产物的影响。结果表明:在晶化温度100～110℃,晶化时间36～48h,硅铝比为25～36,ZSM-5沸石降解液量15～30mL,初始凝胶pH值0.5～1.0时为合成适宜条件。此外,经Z-SBA-15样品结构分析,Z-SBA-15为具有Al—Si—O单元结构成分的SBA-15介孔材料。     

超微HMS介孔分子筛的合成研究（I）——合成条件的影响

以十二胺为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用水热法合成了HMS介孔分子筛,系统地研究了合成条件如pH值、合成温度、合成时间、DDA/SiO₂、H₂O/SiO₂和EtOH/SiO₂对HMS介孔分子筛结构和粒径的影响.结果表明,合成条件对HMS介孔分子筛的结构和粒径有很大影响,在pH＝7,DDA/SiO₂＝0.27,H₂O/SiO₂=66.7,EtOH/SiO₂=6.5,20 ℃下反应18 h,可以获得粒径为100～300 nm的超微HMS介孔分子筛.     

气相水解法介孔分子筛MCM-41组装纳米TiO2研究

以水玻璃为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,合成出MCM-41介孔分子筛,并以钛酸丁酯为前驱体,在高温气相炉中进行水解,羟基缩合对介孔分子筛MCM-41进行了纳米TiO2的修饰。XRD、FTIR、N2吸附脱附、SEM表征手段对其结构特征的测试结果表明:纳米TiO2不仅进入介孔分子筛MCM-41介孔孔道,较均匀地修饰了介孔分子筛MCM-41的孔壁,而且使介孔分子筛MCM-41能够保持有序的孔道结构。     

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。     

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2h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。     

高岭土为原料合成Y/MCM-41复合分子筛及其催化性能

以高岭土为原料,采用水热法合成了复合分子筛Y/MCM-41.采用X射线粉末衍射和氮气物理吸附等手段进行了表征,研究了各种因素对合成样品结构性能的影响,考察了该分子筛对苯酚与叔丁醇烷基化反应的催化性能.结果表明:120℃下水热反应24 h,成功合成了复合分子筛;复合分子筛具有介孔和微孔双重孔结构,比表面积为628.9 m2.g-1,平均孔径为2.73 nm;复合分子筛对苯酚与叔丁醇的烷基化反应具有良好的催化性能,最佳反应条件为n(叔丁醇)/n(苯酚)=2.0,空速为1.0 h-1,反应时间为1 h,反应温度为140℃,苯酚的转化率可达62.2%,4-叔丁基苯酚的选择性可达86.0%;反应温度对催化性能有明显影响,低温范围内升温有利于烷基化反应的进行,而温度过高时,脱烷基化反应为主要反应.     

介孔分子筛调制有序介孔碳超级电容器性能研究

为了研究不同孔径的有序介孔碳(OMC)作为超级电容器电极的性能差异,本文采用水热合成法制备三种不同孔径的介孔二氧化硅分子筛(SBA-15),再以SBA-15为模板,乙炔为碳源,利用化学气相沉积法(CVD)反向制备具有不同孔径的OMC。利用扫描电子显微镜、氮气吸附和电化学测试等,分析OMC作为电极材料时,其纳米孔结构与性能之间的关系。结果表明,将孔径调控在3～4 nm的OMC-120作为超级电容器电极,在充放电电流密度为0.10 A/g和0.50 A/g时,比电容为44.50 F/g和54.30 F/g;经1 000次循环后电容保持率达99%,其双电层电容性能和稳定性优于其他孔径结构的样品,这归因于OMC-120中较窄的有序介孔结构加速了电子和离子的转移交换,缩短离子的传输路径。     

后铝化的Al-SBA-15稳定性研究

通过预处理后铝化的方法，合成了Al-SBA-15。焙烧后的Al-SBA-15的^27Al MAS NMR谱证明铝已化合到SBA－15的骨架中，并有少量非骨架铝存在，用XRD、低温N2吸附等方法考察了Al-SBA-15在1000℃焙烧2h,800℃100％水蒸气处理8h和在PH为2或11的酸碱溶液中的稳定性，经处理的Al-SBA－15具有比Si-SBA-15更好的热、水热稳定性以及酸碱溶液稳定性。     

氨水介质中Al-MCM-41的合成与表征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTABr)为模板剂,正硅酸乙酯(TOES)为硅源,水合氯化铝为铝源,采用水热晶化法在氨水介质中合成了Al-MCM-41介孔分子筛.采用XRD表征手段研究了物料配比及合成条件对合成Al-MCM-41结构的影响,同时对合成样品进行了N2吸附和IR等表征.结果表明:在体系的氨浓度为5～10mol.L-1、模板剂与SiO2之物质的量比为0.3、晶化温度为120℃、晶化时间为72h的条件下,可合成出结晶度和有序性高、BET比表面积大等特点的Al-MCM-41介孔分子筛.     

合成与表征新型介-微孔Y型分子筛Meso-NaY

应用新型模板剂炭黑对Y型分子筛进行组装合成具有介孔孔道的Y型分子筛．通过XRD、FT—IR结果表明,炭黑的加入降低了Y型分子筛结晶度．通过BET表征材料具有介孔孔道（3．8nm）,Meso—NaY的总比表面积和孔容分别为736m^2／g和0．373cm^3／g．材料中介孔所占的比例很少,还不能达到长程有序,如何在Y型分子筛中引进长程有序的介孔材料将是今后研究的方向．     

SnO_2-SBA-15介孔分子筛的制备与表征

首先以P123、正硅酸乙酯为原料合成了SBA-15介孔分子筛,然后利用氯化亚锡的水解反应在SBA-15介孔分子筛表面及孔道内部沉积纳米SnO_2,对其进一步功能化,成功制备出了SnO_2-SBA-15介孔分子筛.采用多晶X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱分析、同步热分析、氮气吸脱附等技术手段对材料的结构组成进行了表征,结果表明纳米二氧化锡成功负载到了SBA-15介孔分子筛表面和孔道内部.