三头季铵盐表面活性剂导向合成新型立方相介孔二氧化硅

介孔分子筛因具有大而均一的孔道、高比表面积及相对良好的热稳定性而在精细化学品催化剂[1,2 ] 、生物大分子分离 [3] 和功能材料的主体 [4 ] 等领域有十分广阔的应用前景 .自 1 992年 Mobil公司合成 M41 S[5,6 ] 系列介孔材料以来 ,HMS[7] ,MSU[8] 和 SBA[9～ 12 ] 系列以及 FDU- 1 [13] 等不同结构的介孔分子筛材料相继被合成 .立方相介孔分子筛因具有三维网状结构和可通性较高的孔道而在反应中不易堵塞 ,相对于一维孔道结构的六角相 MCM- 41和 SBA- 1 5 ,其应用前途更加广阔 .迄今 ,人们已经合成了 MCM- 48[14～ 16 ]( Ia3d) …     

介孔材料MCM-41的合成与性能表征

在水热条件下用新的合成控制手段得到孔壁较厚的MCM-41介孔分子筛材料,并采用XRD、N2吸附、TG-DTA、SEM和吡啶程序升温脱附等测试手段对合成的MCM-41样品进行表征,结果表明合成的介孔材料结晶度比较高,具有六方排列的孔道结构,孔径分布较窄,BET表面积较大,样品热稳定性高,吡啶-TPD谱图表明样品具有弱的或中等强度的酸性.用MCM-41作为活性组分制备成催化剂,进行微反活性实验,表明其裂化活性较低,但对柴油有较高的选择性.     

MSU-SMFI和MCM-41的催化裂化及烷基化活性比较

以MFI沸石前驱体作为基本结构单元组装介孔硅铝分子筛MSU-S_MFI. XRD和氮气吸附数据表明MSU-SMFI具有类似MCM-41的六方排列介孔孔道结构,而且其织构参数和以传统方法合成的含铝MCM-41也大体相当.NH₃-TPD显示由沸石前驱体组装的MSU-S_MFI较硅铝比相同的含铝MCM-41介孔分子筛的固体酸量显著提高.MSU-S_MFI上的异丙苯催化裂化转化率比含铝MCM-41提高31％, 1,3,5-三异丙苯在MSU-S_MFI上也发生了更深的裂解. MSU-S_MFI上萘的叔丁基化的转化率比含铝MCM-41提高了15％.以沸石前驱体作为基本结构单元是提高介孔分子筛固体酸性的有效方法.     

磺酸基功能化MCM-41有机-无机杂化材料的合成与表征

 利用直接合成法和后接枝法将含有磺酸基团的硅烷偶联剂引入MCM-41介孔分子筛中, 合成了酸性介孔有机-无机杂化材料. 利用XRD和TEM等方法对其结构进行了表征. 结果表明,利用直接合成法和后接枝法合成的杂化材料仍保持规整的介孔孔道,该材料作为酸催化剂在苯甲醛与乙二醇的缩醛反应中显示了较好的催化活性.     

以微孔沸石MCM-49和MCM-56为硅铝源合成强酸性介孔分子筛

以相同硅铝比的微孔沸石MCM-49 和MCM-56为硅铝源, 通过碱处理和十六烷基三甲基溴化铵模板剂, 合成了具有较强酸性的六方结构介孔分子筛材料MM-49和MM-56, 并采用XRD、红外光谱、氮气吸附-脱附等方法对其进行了结构表征, 采用NH3-TPD和IR-吡啶吸附方法对其进行了酸性表征. 实验结果表明, MM-56和MM-49具有明显强于常规介孔分子筛酸性的特点, 在苯酚与叔丁醇的烷基化反应中表现了良好的催化性质.     

KIT-1介孔分子筛的化学修饰及吸附性能

介孔分子筛MCM-41具有较大、可调的孔径和较高的比表面积，其骨架组成具有较强的可调变性．为该材料的应用提供了很大的空间。但全硅MCM-41分子筛在潮湿空气中，即使在室温条件下也会发生水解反应，使其介孔结构遭到破坏。前人已针对MCM-41分子筛稳定性不足的问题相继合成了稳定性较高的介孔分子筛KIT-1,     

CMC和CTAB双模板法合成具有稳定结构的MCM-41中孔分子筛

以羧甲基纤维素和十六烷基三甲基溴化铵为双模板,制备出了具有更高稳定性并且具有高度有序二维六方结构的MCM-41介孔分子筛.透射电镜和X射线衍射结果表明,以双模板制备的MCM-41介孔分子筛具有高度有序的二维六方(p6mm)孔道结构.此外,以双模板制备的MCM-41介孔分子筛焙烧前后的X射线衍射结果表明,在焙烧过程中其晶胞收缩比例为3.1%.与以纯表面活性剂为模版制备的MCM-41介孔分子筛(晶胞收缩比例为9.7%)相比,双模板制备的MCM-41介孔分子筛具有更高的稳定性能. MCM-41介孔分子筛稳定性能的提高可能是由于在硅物种、表面活性剂以及羧甲基纤维素在自组装过程中,羧甲基纤维素表面丰富的羟基与硅物种Si-(OH)x的相互作用促进了Si-(OH)x的缩聚.     

介孔分子筛的酸性和水热稳定性

介孔分子筛材料在催化、吸附与分离以及化学组装制备先进材料和分子器件等方面具有潜在的应用价值.但是,由于介孔分子筛材料较低的水热稳定性和较弱的酸性,极大地影响了其在催化研究中的广泛应用.本文系统地综述了最近几年在提高介孔分子筛酸性和水热稳定性的研究工作.其中包括:(1)将超酸组份负载于介孔分子筛的孔道中以达到提高介孔分子筛材料的酸强度的目的;(2)通过在合成介孔分子筛的过程中加入无机盐和有机胺等助剂或采用合适的后处理方法以提高介孔分子筛的水热稳定性;(3)通过新型模板剂来合成具有较高水热稳定性的介孔分子筛材料;(4)利用具有沸石分子筛基本结构单元的沸石分子筛导向剂与表面活性剂自组装来合成具有强酸中心和高温水热稳定的介孔分子筛材料.     

负载Co介孔分子筛催化热解乙醇制备纳米碳管

以硅酸钠为原料,CTAB为模板剂,水热法合成MCM-41介孔分子筛,采用浸渍法制备负载钴的介孔分子筛(Co/MCM-41),并将其作为催化剂,CVD法热解无水乙醇制备CNTs.利用XRD、TEM、比表面积和孔径分布测定和Raman光谱等方法对所合成的介孔分子筛和纳米碳管进行了表征.结果表明:所制备的Co/MCM-41样品具有典型的MCM-41的介孔结构;当热解反应温度为750℃下所制备出的纳米碳管的品质最好.     

微波法研制碱土金属氧化物负载型MCM-48碱性介孔材料

以立方相介孔分子筛MCM-48为载体,用微波辐射分散MgO或CaO和醋酸镁溶液浸渍等方法研制碱性介孔材料。MCM-48能经受微波辐射,负载碱性客体之后也保持介相结构。异丙醇分解探针反应表明:载体本身没有碱催化活性,而碱性MCM-48介孔材料的活性随温度升高而提高。本文还对介孔材料在微波分散和碱性催化方面的特点进行分析。     

Mo_2N/Zr-MCM-41新型催化剂的制备、表征及其麻疯树油加氢脱氧的催化性能

采用水热法合成载体MCM-41与不同初始n(Si)/n(Zr)的Zr-MCM-41,由(NH_4)_6Mo_7O_(24)与载体经过共浸渍、高温焙烧、氨气程序升温氮化制备了Mo_2N/Zr-MCM-41新型加氢脱氧催化剂。采用XRD、BET、XPS、TEM以及吡啶红外等手段对催化剂进行了表征,并采用高压反应釜评价了不同n(Si)/n(Zr)的Mo_2N/Zr-MCM-41催化麻疯树油加氢脱氧反应的性能。结果表明,Zr改性后的载体与纯硅MCM-41同样具有良好的孔道结构,且L酸、B酸酸值提高。Mo_2N作为活性组分体现出了优异的加氢脱氧性能,在反应温度350℃、氢气分压3.0 MPa条件下催化的产品油组成主要为直链烷烃与芳香族化合物,占产品组分的90%(质量分数)以上;不同n(Si)/n(Zr)的新型催化剂脱氧率可高达100%;芳香族化合物含量高于直链烷烃,最高可占组成的72.09%(质量分数),主要以单环、双环芳香烃为主,碳链长度分布在C_(8-16);直链烷烃碳链长度分布在C_(8-17)。通过Mo_2N/Zr-MCM-41催化后的麻疯树油经分馏处理后可制备生物燃料。     

可见光下高催化活性不同结构Sr/TiO2催化剂的制备和表征

采用分步沉积法制备不同Sr/Ti 摩尔比例的Sr/TiO₂催化剂, 以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FT-IR) 光谱、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis RDS)等手段对样品进行了表征, 以可见光催化降解亚甲基蓝为模型反应考察样品光催化活性. 结果表明, 催化剂的活性和结构随Sr/Ti 摩尔比(n(Sr)/n(Ti))的变化而变化, 当n(Sr)/n(Ti)≤3/2 时, 催化剂呈由TiO₂和SrTiO₃组成的球状结构; 而当n(Sr)/n(Ti)在3/2 与4/1 之间时, 催化剂呈片状结构, 且随着n(Sr)/n(Ti)增大, 催化剂组成由SrTiO₃ 和Sr₂₄ 变为Sr₂₄和Sr(OH)₂·H₂O; 当n(Sr)/n(Ti)=9/1 时, 催化剂呈以Sr(OH)₂·H₂O为主的针状结构. 其中, n(Sr)/n(Ti)=4/1的样品表现出最高的光催化活性, 一级反应速率为SrTiO₃钙钛矿催化剂的5.0倍, 商用P25的86.7倍.     

High-pressure,High-temperature Synthesis and Properties of the Monoclinic Phase of Y2O3

The monoclinic phase of Y₂O₃(B-RES) has been synthesized using a Kawai-type multi-anvil apparatus under 20 GPa at 1800 ℃. Samples of the cubic Y₂O₃(C-RES) and monoclinic Y₂O₃ phases were characterized by synchrotron radiation X-ray diffraction, X-ray absorption near edge structure and Raman spectroscopy. Crystal structures of the cubic and monoclinic phases have been examined using Rietveld refinement of the X-ray diffraction data. The cubic-to-monoclinic transition of Y₂O₃ was reconstructive and irreversible. The X-ray diffraction results were further confirmed by simulation of the X-ray absorption spectra.     

一步火焰辅助热解法制备Fe掺杂嵌碳TiO2及其光催化性能

以钛酸四丁酯、无水乙醇和无水氯化铁为前驱体,通过一步火焰辅助热解法制备了Fe掺杂嵌碳TiO₂,并研究了样品的光催化活性. 利用扫描电子显微镜及能谱、X射线光电子能谱、X射线粉末衍射和紫外-可见漫反射吸收光谱等对样品的形貌、组分、晶型和光吸收进行了表征,并研究了样品在紫外和可见光下的光催化活性. 结果表明,无需后续热处理可直接得到主要是锐钛矿相TiO₂的样品,Fe³⁺以替位掺杂形式进入TiO₂晶格,随掺杂量增加,样品在可见光区域的吸光度提高,吸收带边红移. Fe掺杂量（摩尔分数）小于0.2%可改善样品的光催化活性,当Fe掺杂量为0.1%时,样品在可见光和紫外-可见光照射下均显示出最高的降解亚甲基蓝速率.     

Cu2O微晶的可控制备及可见光催化亚甲基蓝降解性能

以醋酸铜为铜源, 柠檬酸钠为形貌导向剂, 乙二醇和水为溶剂, 采用溶剂热法制备了立方状形貌的Cu₂O微晶. 利用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱( XPS)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对Cu₂O微晶进行了表征. 结果表明, 在柠檬酸钠与醋酸铜摩尔比为1.0时, 于180 ℃反应5 h可以制备出尺寸分布在0.6~1.5 μm间的均一立方状形貌Cu₂O微晶. 研究了该微晶对亚甲基蓝(MB)在可见光下降解反应的光催化性能. 结果表明, 在H₂O₂存在下, Cu₂O微晶(0.3 g/L)在100 min内对30 mg/L MB溶液的降解率可以达到98%. 该催化剂经过8次循环使用对MB的降解率仍保持在96%以上, 展现了较高的催化活性及良好的稳定性. 通过活性物种的分析对催化体系的光催化机理进行了推测.     

Synthesis and catalytic performance of bimetallic NiMo- and NiW-ZSM-5/MCM-41 composites for production of liquid biofuels

This work presents a synthesis of bimetallic NiMo and NiW modified ZSM-5/MCM-41 composites and their heterogeneous catalytic conversion of crude palm oil( CPO) to biofuels. The ZSM-5/MCM-41 composites were synthesized through a self-assembly of cetyltrimethylammonium bromide( CTAB) surfactant with silica-alumina from ZSM-5 zeolite,prepared from natural kaolin by the hydrothermal technique. Subsequently,the synthesized composites were deposited with bimetallic NiMo and NiW by impregnation method. The obtained catalysts presented a micro-mesoporous structure,confirmed by XRD,SEM,TEM,EDX,NH_3-TPD,XRF and N_2 adsorption-desorption measurements. The results of CPO conversion demonstrate that the catalytic activity of the synthesized catalysts decreases in the series of NiMo-ZSM-5/MCM-41 NiW-ZSM-5/MCM-41 Ni-ZSM-5/MCM-41 Mo-ZSM-5/MCM-41 W-ZSM-5/MCM-41 NiMo-ZSM-5 NiW-ZSM-5 ZSM-5/MCM-41 ZSM-5 MCM-41. It was found that the bimetallic NiMo-and NiW-ZSM-5/MCM-41 catalysts give higher yields of liquid hydrocarbons than other catalysts at a given conversion. Types of hydrocarbon in liquid products,identified by simulated distillation gas chromatography-flame ionization detector( SimDis GC-FID),are gasoline( 150-200 ℃; C5-12),kerosene( 250-300 ℃; C5-20) and diesel( 350 ℃; C7-20).Moreover,the conversion of CPO to biofuel products using the NiMo-and NiW-ZSM-5/MCM-41 catalysts offers no statistically significant difference( P 0.05) at 95% confidence level,evaluated by SPSS analysis.     

Synthesis, Photoluminescence and Photocatalytic Performance of BiPO4 with Different Phase Structures

Three kinds of crystal phase BiPO₄(HP, LTBP, and HTBP) were selectively synthesized by controlling the preparation conditions. Structures of the three samples are all constructed by PO₄ and BiO₈ polyhedra but with different geometric structures. Detailed characterization was carried out by X-ray diffraction(XRD), scanning eletron microscopy(SEM) and Raman, UV-Vis, and luminescence spectrometries. Three samples exhibit huge distinctions in their photoluminescence(PL) lifetime: 0.68, 162 and 160 μs for HP, LTBP, and HTBP, respectively. More interesting, an outstanding photocatalytic activity is observed for as-prepared LTBP nanorod, which shows even higher activity for the degradation of MB solution than P25. In addition, experiments were carried out to clarify the role of hydroxyl (^·OH) and superoxide radicals(O₂^·) played in photocatalytic process and it was found O₂^· was the main active species in BiPO₄ photocatalysts. Further comparison of structural and photocatalytic properties of the three samples finds that structure distortion is contributed to their property difference. A correlation was found between photocatalytic performance and the distortion of BiO₈ dodecahedra. The internal field generated by the distortion of BiO₈ dodecahedra was believed advantageous for the separation of electron and hole, which was in favor of the improvement of photocatalytic activity. This correlation may help to design other photocatalysts with high activity.     

NO在Er2O3/Bi2O3催化剂上的程序升温分解

NOx是造成大气污染的化学物质之一,因此,消除NOx是环境保护的一项重要任务,目前比较成熟的消除NOx工艺是用氨为还原剂和V2O5/TiO2为催化剂的选择催化还原(SCR)法[1],但其成本过高.     

Synthesis and crystal structure of a novel mixed valence tri-iron complex salt: [hexakis(thiazole)iron(II)][μ-oxo- bis(trichloroiron(III))]

The title compound, [Fe(tz)₆][Fe₂OCl₆] (1) (tz = thiazole) has been synthesized under argon by the reaction of anhydrous FeCl₃ with thiazole in ethanol. 1 crystallises in the cubic space group (no. 205) with a = 15.001(5) Å, V = 3375(2) ų, Z = 4, R = 0.061 and R_w = 0.073. 1 consists of a face-centered cubic array of [Fe(tz)₆]² cations, with the oxo-bridged [Fe₂OCl₆]²⁻ anion occupying the cell and edge centres.     

Pd/TiO2/C复合催化剂的制备及其在碱性溶液中对乙醇氧化的电催化性能

钛酸四丁酯前驱体水热合成制备纳米TiO₂颗粒,在TiO₂和Vulcan XC-72活性炭复合载体上液相还原负载Pd纳米颗粒,制得Pd/TiO₂/C复合催化剂. 通过透射电镜（TEM）和X射线衍射（XRD）测试表明其具有面心立方结构,Pd金属粒子（粒径约3 ~ 4 nm）均匀分散在锐钛矿型的纳米TiO₂和活性炭的复合载体上. 循环伏安和计时电流曲线测试表明,与相同Pd载量的Pd/C相比,20% Pd载量的Pd/TiO₂/C颗粒在常温常压下对乙醇的电催化氧化有很高活性和稳定性. 这主要归功于纳米TiO₂改变了Pd表面的电子特性,且增大了其比表面积.