中孔分子筛Al/SO_4~(2-)/MCM-41的合成与表征

用Al2(SO4)3对中孔分子筛MCM-41进行改性,制备了中孔分子筛Al/SO24-/MCM-41.采用X射线多晶衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等测试技术对样品的结构和表面酸性进行了表征.结果表明,用Al2(SO4)3改性中孔分子筛MCM-41,能得到仍保持着六方介孔结构的中孔分子筛Al/SO24-/MCM-41.     

硅烷化溶剂对TiO2/Fe-MCM-41复合光催化剂吸附性能的影响

在不同条件下用KH-550硅烷偶联剂对介孔分子筛Fe—MCM-41表面进行化学修饰后,以Fe—MCM-41分子筛为载体负载TiO2纳米溶胶。实验发现在硅烷化处理时,选择不同极性的溶剂对复合光催化剂的吸附性能有显著影响。利用XRD,固体漫反射UV—Vis吸收光谱,FT—IR,低温N2吸附-脱附等对分子筛进行了表征。结果表明：在不同的溶剂中,Fe—MCM-41分子筛在KH-550化学修饰时硅烷化程度不同。与无水乙醇等极性较强的溶剂所制的样品相比,正己烷为溶剂的TiO2—Fe—MCM-41正己烷样品具有更强的吸附能力,对TiO2纳米粒子具有更好分散能力。     

MCM-41介孔分子筛吸附分离瓦斯组分的分子模拟研究

以自制的MCM-41介孔分子筛为原型,采用圆柱型孔结构模型对CH4,N2,CO2及其多组分混合物在MCM-41介孔分子筛上的吸附行为进行了GCMC模拟。探讨了单组分、双组分和三组分气体在吸附材料上的吸附量随吸附压力变化规律及吸附、分离特征。结果表明,3种组分在吸附材料上的最大吸附量分别为3.75,2.6和7.54mmol/g;CO2/N2,CH4/CO2和CH4/N2的最大分离系数分别为10.4,4.33和3.5.等摩尔3组分混合气体吸附时,CO2在吸附相中被浓缩,CH4和N2在气相中得到适当富集。     

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。     

纳米MCM-41分子筛微球的制备及结构表征

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸四乙酯为硅源合成MCM-41分子筛.利用XRD、SEM、FT-IR、TEM和N2吸附-脱附等表征手段探究不同的反应温度及老化时间对MCM-41分子筛形貌、粒径及结构的影响.结果显示:当反应温度在2080℃时,合成的纳米MCM-41分子筛的颗粒形貌呈球形,随着温度的升高,球形颗粒的直径逐渐增大,当温度升高到110℃时,MCM-41分子筛呈现出不规则的颗粒形貌;当老化时间为015h时,纳米MCM-41分子筛的单分散度较好,但随着老化时间的增加,粒径也在增加,同时颗粒团聚也比较严重.通过对纳米球形MCM-41分子筛形成机理的分析,得出合成纳米MCM-41分子筛微球的最优条件.     

球形硅基介孔分子筛的合成和表征

介绍球形MCM-41和球形SBA-15介孔分子筛的合成,通过XRD、N₂吸附-脱附、SEM和TEM 对合成的分子筛进行了表征.结果表明：合成的介孔分子筛具有与经典方法合成的样品相似的特征参数,合成的球形MCM-41和球形SBA-15的比表面积分别为1 107 m²·g^-1和583 m²·g^-1,比孔容分别为0.69 cm³·g^-1和1.27 cm³·g^-1,平均孔径分别为2.5 nm和7.4 nm;合成的MCM-41和SBA-15均具有很好的球形外貌;湿磨基本上不影响MCM-41的球形外貌,而SBA-15的球形外貌却很容易被破坏;合成的球形SBA-15颗粒尺寸大,需经过湿磨才能观测到其内部孔道结构.     

MCM-41中孔分子筛的水热稳定性

在水热条件下,以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,研究了多种硅源在不同体系中MCM-41中孔分子筛的合成,采用XRD,低温N2吸附等方法对合成的分子筛进行了结构和物性表征,考察了不同合成方法制备的MCM-41分子筛在沸水中的水热稳定性。结果表明,用不同方法合成的MCM-41分子筛的水热稳定性有很大差别,以泡化碱为硅源配合适宜的方法合成的MCM-41分子筛具有很好的水热稳定性,经过8d沸水煮泡,仍能保持良好的中孔结构和很高的表面积。     

MCM-22/MCM-41与ZSM-5/MCM-41复合分子筛汽油降烯烃性能的对比分析

对纳米组装法合成的MCM-22/MCM-41和ZSM-5/MCM-41复合分子筛采用N2吸附脱附、氨程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶红外光谱等方法进行孔结构和酸性质表征.以催化裂化(FCC)汽油为原料,通过对固定床加压连续微反装置上2种复合分子筛反应产物的组成变化与组分分布进行对比分析,考察其降烯烃反应特点和规律,初步推测二者的降烯烃反应机制.结果表明:ZSM-5/MCM-41复合分子筛具有较高的异构化反应活性;MCM-22/MCM-41复合分了筛表现出非常高的芳构化反应活性和较好的降烯烃活性,可使汽油中的烯烃含量降低84.34%,并使其液相产物呈现相对轻质化的趋势.     

孔结构和表面酸性对多种分子筛吸附脱硫性能的影响

通过静态吸附实验考察了环己烷、苯、噻吩和四氢噻吩在MCM-41、SBA-15和NaY吸附剂上的吸附,探讨了分子筛孔结构与表面酸性位对吸附性能的影响。结果表明:MCM-41吸附剂的比表面积及孔体积均大于SBA-15吸附剂,使其对4种吸附质的吸附量均比SBA-15分子筛的大;NaY分子筛的孔径与环己烷、苯、噻吩和四氢噻吩的分子动力学直径相差不大,且其表面有L酸位和B酸位的存在,使得其对4种吸附质的吸附量远大于纯硅MCM-41和SBA-15分子筛;4种吸附质在NaY吸附剂上的饱和吸附量由大到小为噻吩、四氢噻吩、苯、环己烷,主要通过大π键与L酸作用的方式吸附;4种吸附质在MCM-41和SBA-15吸附剂上的饱和吸附量由大到小分别为四氢噻吩,噻吩,苯,环己烷,主要是通过硫原子上的孤对电子与B酸位作用的方式吸附。     

不同硅铝比的Beta/MCM-41复合分子筛的合成和性能

分别以四乙基氢氧化铵和十六烷基三甲基溴化铵作为微孔相和介孔相的模板,采用两步晶化法制备了4种具有不同硅铝比,含微孔和介孔双模孔结构的Beta/McM-41复合分子筛.采用X射线衍射、N2吸附-脱附对Beta/MCM-41复合分子筛的结构进行了表征,利用吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)以及正庚烷裂解作为探针反应,对不同硅铝比的Beta/MCM-41复合分子筛的酸量和催化性能进行了研究.实验结果表明,随投料硅铝比的增加,复合分子筛介孔相有序性逐渐提高,微孔相的结晶度逐渐减小,酸量降低,正庚烷裂解的转化率明显下降.说明该复合分子筛的性能可随硅铝比的变化进行调变.     

CO2吸附剂的研究

利用介孔材料MCM-41作为吸附剂实现CO2的吸附,以达到控制CO2排放的目的.将MCM-41作为载体,实现材料表面氨基修饰,从而提高MCM-41材料的吸附性能.为使原料粉末适用于工业应用,利用高温烧结法及低温压片法对粉末进行成型,形成特定的固体颗粒,由实验结果可以看出高温烧结法成型的颗粒坚硬且耐溶剂性能强.采用茚三酮比色法,实现氨基嫁接率的测定.经测定得到吸光度与氨基浓度的回归方程.     

李政, 宋益善, 左思语,刘超,马晨晨

氨基酸分子首次用以制备构筑稀土介孔发光材料.L-丝氨酸通过分子修饰得到新配体2-烟酰氨基-3-羟基丙酸(L),并进一步引入MCM-41介孔基质中,最后和稀土Tb3+离子复合得发光介孔材料Tb-L-MCM-41.通过核磁共振、紫外、XRD、氮吸附和荧光光谱等对配体和杂化材料的结构和性质进行了表征.结果表明,配体L很好的引入到MCM-41介孔基质中,Tb-L-MCM-41介孔材料呈现L的特征紫外吸收.同时,稀土配合物的引入占据了MCM41基质的部分孔道,使其比表面和孔体积都有所降度.Tb-L-MCM-41呈现稀土Tb3+离子的特征光.     

Co-MCM-48和Co-MCM-41介孔分子筛对青霉素酰化酶的固定化作用

制备了含钴MCM-48和MCM-41的介孔分子筛，用作酶生物催化剂固定化的载体．采用XRD、低温N2吸附及FT-IR等方法研究了介孔载体的结构特征、表面酸性和对青霉素酰化酶（Penicillin G Acylase，PGA）的固定化作用．结果表明，Co-MCM-48与Co-MCM-41介孔分子筛表面存在着弱酸性高浓度的自由羟基，为酶的固定化提供了功能性基团和适宜的微环境．固定化酶PGA／Co-MCM-48水解青霉素G的表现活性为1682IU／g，约是PGA／Co-MCM-41水解青霉素G表现活性的2．4倍．经6次连续操作使用，PGA／Co-MCM-48的水解活性降至1375IU／g，保持其初始活性的81％，而PGA／Co-MCM-41保持其初始活性的42％．Co-MCM-48固定化青霉素酰化酶的活性和操作稳定性显著好于Co-MCM-41固定化酶。     

Fe/MCM-41催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸

利用水热法合成介孔材料MCM-41及Fe负载的MCM-41（Fe/MCM-41）,并通过催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸（p-CBA）考察其催化性能.经过X射线粉末衍射（XRD）、紫外可见漫反射光谱（DR UV-Vis）、傅立叶红外光谱（FT-IR）及比表面（BET）表征,表明所合成的MCM-41及Fe/MCM-41具有较规则的六方孔道结构及较大的比表面积.MCM-41与Fe/MCM-41的加入有利于p-CBA和TOC的去除,其中Fe/MCM-41与O3具有协同效应,表现出较好的催化活性.     

MCM-41/酞菁钴、酞菁铜的合成、表征及催化性质

用烷基化试剂将介孔分子筛MCM-41的表面烷基化,使MCM-41的表面连接含有伯氨的有机链,再与氯磺酸基酞菁钴、氯磺酸基酞菁铜反应,合成纳米复合材料CoPc(CuPc)-NH-MCM-41,并且用红外光谱、紫外光谱、XRD进行表征.结果表明:酞菁钴、酞菁铜以单体形式负载在介孔分子筛MCM-41的孔壁上;酞菁铜对苯酚羟化反应的催化活性较好;在丙酮溶剂中苯酚的转化率大于在乙腈中的转化率.     

Diffusion effects on formation process of mesoporous molecular sieve MCM-41

The regular mesoporous molecular sieve MCM-41 has been investigated at different stages during its formation,using high resolution transmission electron microscopy and powder X-ray diffraction.The results not only support the liquid-crystal templating mechanism previously postulated,but allow the extension fo its scope to discribe ditails of MCM-41 formation.It has been observed that formation of the hexagonal liquid crystal phase on the one hand and of silica aggregates on the other,occurs simultaneously at the inception of gel formation and throughout the crystallisation.This process is most probably affected by diffusion of both the surfactant molecules and the oligomeric silicate ions.With this postulate it becomes possible to explain several experimental observation(both old and new)and to develop a multi-step synthesis method to grow large particles of MCM-41 using small calcined crystals of MCM-41 as seeds.     

不同介孔材料催化氧化对氯甲苯的研究

 采用水热合成法,合成了Co/MCM-41,制备了掺杂Co且具有锐钛矿晶型的介孔二氧化钛Co/MTiO₂,用N₂吸附/脱附,XRD,FI-IR对合成材料进行了表征;结果表明合成的Co/MCM-41和Co/MTiO₂为比表面积较高,孔容较大的介孔材料,所掺杂的过渡金属离子为高度分散的.讨论了2种催化剂在氧化对氯甲苯制备对氯苯甲醛的催化活性.