短纤维石棉制备纤维状SiO2的原理与方法

对纤蛇纹石石棉的化学成分、晶体结构、形态特征和活性进行了研究,探讨了纤蛇纹石石棉制备纤维状纳米SiO2的原理,并对试验产物进行了分析.结果表明:纤蛇纹石石棉是天然产出的纳米管状材料,其内管直径为3.5～24 nm,多数小于11 nm,外管直径为16～56 nm,绝大多数在20～50 nm范围内.纯净的纤蛇纹石石棉样品的化学成分主要为SiO2、MgO和H2O ,其质量分数SiO2约为42%,MgO约为42%,结构水H2O 约为13%.纤蛇纹石具有卷管状结构,化学键特点决定了其具有很好的化学活性和可改造性,为制备纤维状纳米SiO2粉体材料创造了基础.纤蛇纹石石棉纤维经酸处理后,MgO等组分被浸取出来转变为硫酸盐,而残留下非晶质纳米SiO2纤维残骸;经后处理即可获得纤维状SiO2纳米材料.     

高导电H3PMo12O40掺杂聚苯胺微米棒的合成与表征

分别以静电纺丝法制备的H3PMo12O40/ PVA和纯H3PMo12O40微米管为模板,制备了H3PMo12O40掺杂的聚苯胺微米棒材料,并运用红外光谱、X射线粉末衍射和扫描电镜进行了表征.四探针法测定了产品的电导率.结果表明:聚苯胺微米棒的直径在400 nm左右;最高电导率为3.3 S/ cm.     

两种多酸基无机-有机杂化纳米材料的合成、表征与催化作用研究探讨

采用室温固相法合成了2种无机-有机杂化纳米材料,1∶12杂多酸苄基三甲基铵盐纳米微粒, (C10H16N)3[PW12O40]·5H2O (1) 和 (C10H16N)4[SiW12O40]·2H2O (2).分别用元素分析、IR、TG-DTA和TEM等对其组成、结构、颗粒大小和表面形态等进行了表征.并研究、探讨了2种材料对H2O2分解的催化作用.结果显示,2种产物的微粒仍保持Keggin结构,化合物1微粒近似为球形,化合物2微粒为棒形,平均粒径分别为60 nm和50 nm.2种季铵盐纳米微粒对H2O2分解均具有一定的催化作用.     

复合光催化材料H3PW12O40/ZrO2的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了半导体型金属氧化物ZrO2, 并通过浸渍法将杂多酸H3PW12O40与其复合,获得了纳米复合光催化材料H3PW12O40/Zrr0:.通过IcP-AES、F-I'-IR、N2吸附、TG等检测手段对其组成、结构及其表面物理化学性质进行了表征,结果表明,上述合成材料中.多酸的基本结构未发生明显变化,为孔道结构的纳米复合材料.     

具有波纹形貌的聚苯胺微纳米管的制备及表征

以富勒烯C60微纳米纤维（fullerenemicro／nano fibers,FM／NFs）作为可容易移除模板,利用直接超声混合法,成功地制备了具有波纹形貌的聚苯胺微纳米管。光学显微镜观察表明,聚苯胺呈纤维状,其长度分布在2～5μm之间。扫描电镜和透射电镜观察结果表明,聚苯胺微纳米纤维形貌类似于波纹管,波纹周期约为100nm,外径在0．5～1μm之间,为空心管状结构。     

有机-无机杂化纳米材料的制备、表征及性质

利用低温固相反应首次制备了 [(CH3 ) 4 N] 3 PW12 O4 0 ·6H2 O(Ⅰ ) ,[(CH3 ) 4 N] 6P2 Mo18O62 ·9H2 O(Ⅱ ) ,[HMTAH2 ] 2 ·SiW12 O4 0 ·7H2 O(Ⅲ )等纳米粒子 ,并用红外光谱、透射电镜、X射线粉末衍射等手段进行表征 .结果表明 ,粒子大小均一 ,平均粒子直径为 4～ 8nm ,并具有潜在的电荷转移盐性质及非线性光学性质 .     

直接沉淀法制备纤维状纳米Al2O3

纳米Al2O3粒子的制备方法很多,但所制备的产物多为球形或不规则的粒状,呈纤维状的纳米Al2O3粒子的报道不多.本文以Al2(SO4)3·18H2O和NaOH为原料,十二烷基苯磺酸钠(DBS)为表面活性剂,通过控制反应温度为65 ℃,Al2(SO4)3初始浓度为0.5 mol/L,以直接沉淀法先合成纤维状氧化铝的前驱体,然后在1 000 ℃下煅烧2 h得到直径为5～10 nm,长为60～120 nm,分散良好的γ-Al2O3短纤维.通过TEM,XRD等检测手段对各阶段产物的表征和分析,详细讨论了洗滤方式,反应温度,Al2(SO4)3初始浓度对前驱体产物粒径形貌的影响,以及煅烧温度对最后产物形态和晶型的调整.     

纳米磷钨酸银光催化剂的微波固相合成

首次应用微波辐射以H3PW12O40和AgNO3为原料,固相反应合成出Ag3PW12O40.12H2O纳米微粒;用FT-IR、UV-vis、TG-DTA确定产物的组成和结构;SEM和BET对产物的形貌、晶粒尺寸和比表面积进行了表征;结果表明,产物为纳米粒子,平均粒径为40 nm,比表面积为179.6938 m2.g-1.在固相反应中,结晶水能形成无数微小的反应水池,限制了产物粒子的晶粒尺寸大小,在微波的磁场和电场作用下,Ag+有序定向的扩散到[PW12O40]3-的外表面,由于微波有极强的穿透力,对样品是内外一起加热,物体快速均匀地升温,从而使游离的H2O、NO2和CO2瞬间同时均匀的挥发出来,溢出的气流阻止了Ag3PW12O40.12H2O颗粒间的团聚.图4,参9.     

超声化学制备ZnO单分散纳米球及光学性能

以Zn（CH3COO）2.2H2O为锌源、三乙醇胺（TEA）为碱源,通过无模板超声化学技术制得了大面积单分散的纳米ZnO多孔球和实心球.产品用XRD、FESEM、IR、UV-vis吸收光谱和光致发光光谱对所制得的ZnO样品进行了结构、形貌和光学性质的测试.通过调控TEA浓度,可获得由20～25 nm的粒子组装成的ZnO多孔球和实心球,多孔球的直径为120～260 nm,实心球的直径为200～340 nm.对球形ZnO纳米结构的生长过程进行了探讨.     

铁掺杂纳米二氧化钛介孔材料的合成、结构与性能

以TiCl4、FeCl3·6H2O和NH3·H2O等为原料,以有机大分子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)为模板和结构导向剂,采用水热法制备出铁掺杂纳米TiO2介孔材料.X射线衍射分析结果表明,产品为锐钛矿结构.透射电镜观察发现样品为球形,粒径约为10～15 nm,颗粒之间显示出无序孔道.N2吸附-脱附等温线形状为Langmuir Ⅳ型,是典型的介孔结构吸附-脱附等温线,其最可几孔径为20 nm.利用该纳米TiO2介孔材料作为光催化剂对有机染料进行了吸附和降解实验,发现介孔材料比非介孔材料对染料具有更强的吸附性和降解效果,在日光照射60 min后对藏蓝染料的降解率达到了100%.     

模板法制备纳米复合光催化材料HPA/TiO2

在模板剂P123作用下,采用溶胶一凝胶再结合程序升温溶剂热法制备了光催化材料H6P2W18O62/TiO2（P123）和H3PW12O40/TiO2（P123）,通过FTr—IR、ICP—AES、XRD、N2吸附一脱附等检测手段对其组成、结构及其表面物理化学性质进行了表征。结果表明,合成材料晶型结构良好,母体多酸的基本结构未发生明显变化,孔径分布均匀,经P123处理的合成产物H6P2W18O62/TiO2（P123）比表面积高达414．6m2／g。     

H_3PW_(12)O_(40)掺杂制备聚吡啶及其结构表征

采用H3PW12O40为氧化剂和掺杂剂,用化学氧化法制备聚吡啶.通过红外光谱、扫描电镜TG-DSC手段表征产物的结构和微观形貌,考察产物的热稳定性以及H3PW12O40物质量的浓度对转化率的影响.结果表明,随着体系中H3PW12O40物质量浓度的增加,单体转化率增加,最大可达到57%,之后则降低;制备的聚吡啶是从几十纳米到几个微米、大小不规律的颗粒状,并且伴随有团聚现象.在转化率达到57%之后得到的不用溶剂分离的产物中,含有形状规则的剩余无机H3PW12O40晶体;TG-DSC分析表明,在500～590 ℃聚吡啶很快分解失重.     

磷钨杂多酸铯盐的制备及催化性能

采用室温沉淀法制备了一系列铯取代磷钨杂多酸盐(CsxH3-xPW12O40,x=0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0),考察了不同铯取代度对所制杂多酸盐结构及其催化苯甲醛氧化制苯甲酸反应性能的影响.利用液氮吸附-脱附(N2adsorption-desorption)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、固体紫外可见漫反射光谱(DR UV-vis)等手段进行了表征.结果表明:CsxH3-xPW12O40完好地保持了H3PW12O40的Keggin晶相;随着铯取代度x的增大,CsxH3-xPW12O40的颗粒逐渐均匀,同时晶胞参数逐渐减小,表面积和孔容则随之增大.在相同的实验条件下,所制CsxH3-xPW12O40均呈现出较高的催化活性:在Cs3PW12O40催化作用下,苯甲酸的收率达到72%,而其他催化剂作用下达到76%,均优于H3PW12O40的催化活性(71%).     

Acidic catalysis of microporous polyoxometalate H3PW12O40/SiO2 in acetal reaction between benzaldehyde and ethylene glycol

Microporous Keggin-type polyoxometalate material was synthesised by supporting H3PW12O40 into a silica matrix via a sol-gel technique. The silica-supported 12-tungstophosphoric acid (H3PW12O4o/SiO2) obtained is insoluble and readily separable porous materials with uniform micropores (0.57 nm) and a high specific surface area (350.5 m2/g) in oxygen-containing polar solvents. H3PW12 O40/SiO2 was characterized by infrared spectrophotometer (IR), ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-vis), inductively coupled plasma (ICP), thermogravimetric analysis (TGA) and Brunner-Emmett-Teller method (BET) measurements. H3PW12O40/SiO2 obtained catalyzed the acetal reaction between benzaldehyde and ethylene glycol to produce 2-phenyl-1, 3-dioxolane more efficiently than the typical solid acids such as SO2-4/ZrO2, Nafion-H and H-ZSM-5. Conversion was 93.8 % for benzaldehyde during the reaction period of 2 h.H3PW12O40/SiO2 kept its initial activity during three times of reuse. The initial acetal reaction follows a second-order kinetics model at 298 K.     

咪唑-磷钨酸杂化固体酸催化纤维素水解为葡萄糖

合成一种咪唑-磷钨酸杂化固体酸1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基咪唑磷钨酸盐（[MIMPS] 3PW12O40）,并将其应用于催化纤维素的水解反应之中.与H2SO4,HCl,对甲苯磺酸（p-TSA）以及H3PW12O40相比,[MIMPS] 3PW12O40的催化活性与反应选择性都更佳.通过单因素法对反应温度、反应时间、催化剂用量、固液比等进行考察与优化,结果发现：在453 K下,n（[MIMPS]3PW12O40）∶n（纤维素）=5.8％时,即可极大地促进纤维素链的断裂、解离和水合;水解反应仅3h后,还原糖和葡萄糖的产率分别为34.0％,21.0％.此外,调节反应体系的pH值约为2时,催化剂以固体沉淀的方式得以回收,且经过5次重复利用后仍能保持良好的催化性能.     

磷钨杂多酸铵盐固体酸催化剂的制备、表征及性能

以室温沉淀法制备了一系列铵取代磷钨杂多酸盐催化剂(NH4)xH3-xPW12O40(x=0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0),用X-射线衍射(XRD)、傅里叶-红外光谱(FT-IR)、固体紫外-可见漫反射光谱(DR UVVis)、扫描电镜(SEM)、氮气吸附-脱附(N2adsorption-desorption)等手段对其进行了表征,并考察了它们在H2O2氧化苯甲醛制苯甲酸反应中的催化活性.结果表明,NH4+取代H+后形成的杂多酸盐仍很好地保持了Keggin结构;随着NH4+取代度的增大,(NH4)xH3-xPW12O40的颗粒逐渐均匀,晶格常数逐渐减小,而比表面积和总孔容呈先增大后减小的趋势;在相同实验条件下,所制(NH4)xH3-xPW12O40的催化活性均优于H3PW12O4(71%),其中在(NH4)2.5H0.5PW12O40催化作用下,苯甲酸收率达到最高(76%).     

12-钨磷酸质子迁移性的研究

通过电导测定法对１２－钨磷酸的Ｈ＋迁移性进行了研究。结果表明１２－钨磷酸的Ｈ＋是可以迁 移的。在本实验条件下，迁移活化能和活化熵分别为３７．３ ｋＪ／ｍｏｌ和－１２１．１Ｊ／（ｍｏｌ·Ｋ）。非极性 和弱极性分子吸附对Ｈ＋迁移几乎无影响，而含有羟基的分子；如水和醇等吸附有利于促进Ｈ■的移 动。在后一种情况下，Ｈ＋的迁移主要按下述机理进行：Ｈ＋从Ｒ０Ｈ＋２（Ｒ＝Ｈ或烷基）转到同它以 氢键相连的ＲＯＨ上，这个分子又将其另一个Ｈ＋传到同它邻接的另外一个分子，以此继续下去。     

纳米型复合磷钨酸催化合成肉桂酸异戊酯

以纳米型复合杂多酸H3PW12O40／SiO2为催化剂,以肉桂酸和异戊醇为原料,来合成肉桂酸异戊酯．结果表明：纳米复合磷钨酸是合成肉桂酸异戊酯的良好催化剂;适宜的工艺条件为：酸醇物质的量比为1：2．5,催化剂用量为0．6g／0．05mol肉桂酸,回流时间为3h,酯化率可达96．2％．     

H_3PW_(12)O_(40)水解产物的~(31)P核磁研究

介绍了31 P核磁共振监测下 ,MOH(M =Li+ ,Na+ ,K+ ,Mg+ ,Ca2 + )滴定不同浓度的H3PW1 2 O4 0(简称PW1 2 )的水解情况 .从中得出由PW1 2 制备PW1 1 M适宜的 pH条件     

磷钨酸/硅胶催化剂催化合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛

以自制磷钨酸/硅胶为多相催化剂,以苯甲醛和1,2-丙二醇为原料合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛,采用正交试验探讨了合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛的影响因素.实验结果表明:固定苯甲醛物质的量为0.2mol,在n(苯甲醛)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.6,催化剂用量为反应物料总质量的0.75%,带水剂环己烷为10 mL,反应时间30 min的条件下,苯甲醛1,2-丙二醇缩醛的收率为75.9%.