新型液固相同晶取代法制备Ti-β沸石

采用以Ti(SO4)2液固相同晶取代H-β沸石的后合成新路线制备Ti-β沸石,并对制得的样品进行了XRD,IR,Raman,UV-Vis,XPS和正己烷吸附等表征以及催化活性的测定.发现经过质量分数为30%的Ti(SO4)2水溶液适当改性后得到的Ti-β沸石具有良好的催化性能.Raman和UV-Vis光谱及正己烷吸附的结果表明,后合成路线制得的Ti-β样品仅存在很少量的骨架外的Ti物种.UV-Vis光谱在220nm处的强吸收峰和骨架在960cm-1处的红外吸收峰均证明在沸石骨架中存在四配位Ti原子.通过液固相同晶取代法得到的Ti-β沸石对环己烯与30%H2O2的环氧化反应具有很高的催化活性,由于样品中仍存在酸性位,因此其反应产物主要是环己烯环氧化后的醇解及水解产物.     

在含乙醇的硅铝凝胶中合成ZSM-5沸石

用含乙醇的硅铝凝胶水热晶化合成ZSM-5沸石.实验表明,乙醇能够促进ZSM-5沸石晶体的成核和生长,具有明显的模板剂作用.向含乙醇的凝胶中加入晶种可以进一步缩短晶化诱导期和晶化时间,并减小分子筛的晶粒度.晶种的粒度与分子筛产物的晶粒度有一定对应关系.采用搅拌晶化也能明显地减小ZSM-5沸石的晶粒度,同时影响晶体形貌.通过优化晶化条件和凝胶组成,成功合成出硅铝比在30～240范围内、结晶度较高的ZSM-5沸石分子筛,所得沸石孔道畅通,热稳定性、水热稳定性高,且具有较强酸性,具有良好的应用前景.     

菱钾沸石(OFF)的离子交换及对SO2气体吸附性能研究

采用水热合成法制备了菱钾沸石(OFF),通过离子交换得到了H-OFF,Li-OFF,Na-OFF,K-OFF和Cs-OFF.用XRD,SEM,TG,DTA,固体1HNMR,FTIR和低温氮吸附等手段研究了离子交换性质,发现其晶体结构和晶貌在离子交换过程中基本不变,热力学性质随阳离子类型的改变而发生很大变化.样品的比表面积和孔体积随阳离子的增大而减小,B酸随阳离子半径的增大而减小,L酸反之.测定沸石样品对酸性气体SO2的吸附结果表明,Li-OFF在低分压下对SO2有很好的吸附性能.     

具有多级孔结构的NH4-β沸石的直接合成及其性能

以非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(TX-15)为模板, 设计氟化铵作为矿化剂, 在近中性条件下直接合成了具有微孔-介孔复合孔道的铵型β沸石. 合成样品采用粉末X射线衍射(PXRD), 高分辨扫描电子显微镜(SEM), 微分热重(DTG)以及氨程序升温脱附(NH3-TPD)等手段进行了表征. 结果表明, 氟离子及非离子表面活性剂的加入对沸石的孔结构、酸性质均起到了一定的调变作用.该沸石具有发达的呈梯级分布的多级孔结构, 孔容高达0.67 cm3·g-1, 且具有较强的Bronsted酸和适度分布的Lewis酸, 大大改善了反应物和产物分子的扩散和反应性能. 在混合C4烃的催化裂解反应中, 该沸石与传统方法合成的β沸石相比, 其转化率提高了约15%, 烯烃(乙烯和丙烯)产率提高了近10%, 芳烃(苯和甲苯)产率提高了3%.     

添加β沸石的烃类裂化催化剂性能研究

采用固体硅源、铝源和四乙基氢氧化铵（TEAOH）在极浓体系中成功合成了硅铝摩尔比（SiO₂/Al₂O₃）分别为30和150的β沸石。同时用硅铝摩尔比为30的β沸石为原料,在70℃下采用草酸脱铝制备了硅铝摩尔比接近150的样品。直接合成或经脱铝改性的β沸石采用XRD、SEM、吡啶吸附红外光谱和N2吸附对其晶相、酸性、比表面积和孔体积进行了表征。将三种β沸石分别作为烃类裂化催化剂的活性组分添加剂,对其催化剂的性能进行了评价。结果表明,三种β沸石的引入都可以提高裂化催化剂的活性和改善产品分布,低硅β沸石催化剂能改善催化剂的异构化反应性能和提高乙烯、丙烯的选择性,高硅β沸石或脱铝β沸石催化剂有利于裂化汽油中烯烃的芳构化和C4烯烃产率的提高,并可减少结焦。     

β-环糊精调控水溶液中Cu2+的辐射还原

在β-环糊精(β-CD)水溶液的安全吸收剂量范围内, 利用β-CD来调控Cu2+的辐射还原. 随着β-CD的加入, 硝酸铜的辐射还原产物从Cu2O 逐渐转变为Cu. 当β-CD浓度增大至8.0 mmol·L-1时, 辐射还原产物主要为Cu纳米粒子. 在辐照过程中, Cu2+的还原没有经历Cu2O的中间过程. 这是由于β-CD对·OH的清除减少了·OH与水化电子(e-aq)的反应, 增大了e-aq的产额, 从而有利于Cu的生成. 另外, β-CD通过羟基在Cu纳米粒子表面的吸附可增强Cu纳米粒子在水溶液中的稳定性. 用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、粉末X射线衍射(XRD)和选区电子衍射(SAED)对Cu2+辐射还原产物进行了表征.     

β-环糊精对丁吡吗啉的包合作用

采用紫外光谱定量研究了β-环糊精(β-CD)对新型杀菌剂丁吡吗啉的包结行为, 结果表明, β-CD与丁吡吗啉形成包结比为1∶1的包结物, 其包结常数随温度升高而减小, 表明包结是一个放热过程; 包结反应热力学参数ΔH, ΔS和ΔG均为负值, 说明包结反应是焓变驱动的自发过程.相溶解度实验表明, β-CD能显著提高丁吡吗啉在水中的溶解度, 有助于该产品剂型的水基化, 且包合对其杀菌活性没有明显影响. 对固态包结物的IR和2D ROESY分析表征表明, 丁吡吗啉以其苯环端从β-CD的窄端进入其空腔, 叔丁基进入到β-CD的阔端, 而分子中的其它部分位于空腔的窄端外.     

YBO3:Eu荧光粉的水热法制备及形貌控制

用水热法在低于300℃成功地制备出具有不同形貌的YBO3:Eu3+荧光粉,其反应温度比固相反应了约800℃.研究了初始原料、pH值、反应温度、反应溶剂和催化剂等条件对目的产物形貌及粒度的,得到了具有Vaterite结构、粒度分布均匀的球形荧光粉的最佳合成工艺.在254nm激发下,水热法的球形Y0.95Eu0.05BO3荧光粉最强发射峰位于598nm处,属于Eu3+的5D0→7F1的跃迁,是固相反应所品的1.5倍.这些结果表明,在PDP和荧光灯等显示和照明用荧光粉的制备中水热法具有潜在的应用.     

兖州煤与大庆减压渣油在共处理过程中的相互作用Ⅱ.甲苯可溶重质产物族组成和分子量的变化规律

通过对兖州煤与大庆减压渣油共处理重质产物的组成、分子量及分子量分布的考察,研究了甲苯可溶重质产物组成性质随反应条件的变化规律.结果表明,在较低反应温度(375～425℃)下,共处理减缓了重质产物中饱和份的转化,同时使树脂和沥青质含量降低;在较高反应温度(450℃)下,由于煤与渣油的裂解程度增加,共处理与单独处理重质产物中饱和份含量均降为0,共处理重质产物的树脂+沥青质含量显著增加.共处理使重质产物的分子量增大,且随着反应温度的升高,重质产物的分子量逐渐减小,同时分子量分布逐渐变窄.     

HY沸石超笼“半三明治”环戊二烯铁物种的接枝

在真空条件下研究了Cp₂Fe在HY沸石表面的接枝反应，并用原位FTIR、ICP、XRD、TPD-MS和UV-Vis DRS等方法对接枝产物的组成、结构及性质进行了表征。结果表明，在低于423 K的温度下，Cp₂Fe可以强吸附在沸石的超笼内，并被氧化为Cp₂Fe⁺阳离子；当在423 K长时间加热时，Cp₂Fe⁺可与超笼表面的酸性中心发生化学反应，脱除一个环戊二烯基团，在沸石超笼形成“半三明治”环戊二烯铁CpHFe(OZ≡)₃(Z为沸石骨架Si或Al原子)表面物种。一个超笼中可接枝3个CpHFe基团，该物种在真空、惰性气体气氛和473 K以下能够在表面稳定存在。接枝反应不破坏HY的骨架结构，修饰后HY沸石的BET比表面积和微孔体积大约降低一半。     

粒度对石墨负极材料嵌锂性能的影响

研究了不同粒径（13～80 μm）石墨材料作为锂离子电池负极材料的嵌锂性能.结果表明，石墨粒度大小对嵌锂性能有明显影响，石墨的不可逆容量随着粒径的减小而逐渐增大，当粒径从80 μm减小到13 μm时，其不可逆容量增大了10％.而对可逆容量来说，随着粒径的减小，可逆容量逐渐增大;当粒径减小到20 μm时，可逆容量达到最大;再进一步减小石墨颗粒的粒径，可逆容量则随之减小.这表明石墨颗粒过大或过小都不利于锂离子的可逆脱嵌，只有合适的粒度才能最大限度地可逆脱嵌锂离子.根据不同粒度石墨的比表面的变化趋势，阐述了嵌锂性能随粒度变化的原因.     

中温固体氧化物燃料电池阴极材料LaBiMn2O6的制备与性能研究

采用固相法合成了中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)阴极材料LaBiMn₂O₆,并利用X射线衍射(XRD)和电化学阻抗谱(EIS)进行表征.结果表明该材料与电解质Ce_0.7Bi_0.3O_1.85(CBO)在1 000 ℃烧结12 h不发生反应.交流阻抗和直流极化测试结果发现,阴极极化电阻随测试温度的增加而逐渐减小,700 ℃空气中的极化电阻为0.71 Ω·cm²;氧分压测试结果显示,在600~700 ℃范围内,电极反应的速率控制步骤为电极上发生的电荷转移反应.电极过电位为85 mV时,700 ℃的阴极电流密度达到 216 mA·cm^-2 ,表明LaBiMn₂O₆是一种潜在的中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)阴极材料.     

微米及纳米丝光沸石分子筛上二甲醚羰基化反应的积碳分析

对比研究了在传统微米尺寸和新结构纳米丝光沸石催化剂上二甲醚羰基化合成乙酸甲酯的反应行为.结果表明,通过减小分子筛的尺寸到纳米水平,可以有效提高反应物和产物到达或者脱离反应活性位的效率,从而提高了二甲醚的转化率;更重要的是,抑制了硬积碳的生成,使催化剂保持了更高的稳定性.     

镧改性HL沸石在烃类催化裂化催化剂中的应用

 采用离子交换和浸渍相结合的方法制备了La/HL沸石. 将不同La含量的La/HL沸石与REUSY沸石按不同比例复配后作为催化裂化催化剂的活性组分,用标准轻油微反方法(MAT)对催化剂样品进行了评价,考察了La/HL沸石添加量和La/HL沸石中的La含量对催化剂活性、反应产物分布、汽油产品辛烷值及催化剂上积炭的影响. 结果表明,在裂化催化剂中分子筛总量保持不变的条件下,当La/HL沸石加入量为催化剂总量的1%~5%时,随着La/HL沸石加入量的增加,MAT活性和汽油收率增大,比积炭下降; 当La/HL沸石加入量大于10%时,MAT活性及汽油收率随La/HL沸石加入量的增加而降低,比积炭增加. 当加入5%不同La含量的La/HL沸石时,产物中异丁烷含量增加; La/HL中的La含量低于3.5%时,产物异戊烷含量低于参比样品,但随着La含量的增加,异戊烷含量增大. 当La/HL沸石中的La含量为0.2%~0.5%时,汽油中的芳烃含量显著增加,汽油产品的辛烷值提高了1.24~2.06.     

醚化β-环糊精的制备及其混合膜对二甲苯异构体的选择性

采用WilliamSon合成法使氯化苄(PhCH2Cl)与β-环糊精(β-CD)进行醚化反应.红外光谱表明,所得产物为醚化β-CD.根据元素分析结果,计算出各反应的取代度和转化率.系统地考察了反应条件对转化率和取代度的影响.此外,考察了醚化β-CD与聚乙烯醇缩丁醛(PVB)共混膜对含10%对二甲苯的对/间二甲苯混合液的渗透气化性能的影响.结果显示,30℃时,共混膜的分离因子α可达1.16,而对二甲苯PX的渗透通量J高达70.57g/(m2·h).     

P改性β沸石的制备及其催化C9芳烃与丙烯的烷基化反应性能研究

利用浸渍法对β沸石进行磷改性,制备了不同磷负载量的改性β沸石催化剂。采用XRD、SEM、EDX、MAS NMR、Py-FTIR、N₂吸附-脱附和NH₃-TPD手段对催化剂样品进行了表征,并且研究了改性β沸石在催化C₉芳烃与丙烯烷基化反应中的性能。结果表明,β沸石经磷改性后,其形貌和晶体结构没有发生明显变化。然而,随着磷添加量的增加,β沸石的比表面积和表面硅铝质量比逐渐减小;磷与β沸石相互作用,改变了催化剂酸强度分布。β沸石上磷的负载量显著影响C₉芳烃烷基化反应结果。与未改性的β沸石相比,β-0.5P催化剂烷基化反应活性明显提高,烷基化反应产物中C₁₂₊重芳烃的比例达到17%,m_1,3,5-TMB/m_C9值增加了5.3%,连续反应10 h,活性稳定;然而,当磷负载量过高,催化剂烷基化活性降低,异构化和歧化反应性能增强。     

Hβ/MCM-41复合分子筛催化剂上苯甲醚与乙酸酐酰化反应研究

以β沸石为硅源,制备了不同硅铝比的Hβ/MCM-41复合分子筛,考察了该复合分子筛对苯甲醚与乙酸酐酰化反应的催化效果,并与介孔MCM-41、微孔Hβ分子筛的催化效果进行了比较,研究了分子筛硅铝比、酸性及孔道结构对酰化反应催化性能的影响。结果表明,对于苯甲醚和乙酸酐酰化反应,Hβ/MCM-41复合分子筛具有较好的催化稳定性,反应过程中的积炭量较少,积炭的碳氢比较低。该复合分子筛不仅具有微孔沸石的强酸性,而且具有较大孔径的介孔,产物分子能及时从孔道中扩散出来,催化活性位不易中毒失活。     

稀散金属化合物InCl3的热化学研究

摘要在298.150 K下, 利用具有恒温环境的溶解反应热量计测定了不同浓度的InCl3摩尔溶解热(ΔsHm), 根据Pitzer理论得到了InCl3的无限稀释摩尔溶解热(ΔsH∞m), 和Pitzer焓参数β(0)LMX及β(1)LMX, 计算了溶质的偏摩尔焓. 讨论了离子和溶剂之间的相互作用. 利用文献中的InCl3的晶格能和氯离子的水化热数据, 得到了InCl3和铟离子的水化热.     

HZSM-5沸石在邻氯甲苯异构化反应中的择形催化作用

 以HZSM-5沸石为催化剂,考察了常压、临氢条件下对邻氯甲苯异构化反应选择性的影响因素; 以4-甲基喹啉、喹啉、乙二胺为毒物分子探针,探讨了沸石催化剂内、外表面酸中心对邻氯甲苯异构化反应的贡献. 实验结果表明, HZSM-5沸石催化剂对产物分子具有形状选择作用,催化剂的内表面酸中心在反应中起主导作用.     

硅溶胶粒度与分布对高硅铝比镁碱沸石合成的影响机理

以硅溶胶为硅源, 在不同碱度的溶液中对其进行前处理, 制得不同粒度与分布的硅溶胶母液, 并以此为原料合成了高硅铝比镁碱沸石分子筛(FER zeolite). 通过激光粒度分析仪(LPSA)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜/能量色散X射线光谱(SEM-EDS)和X射线荧光(XRF)等对母液和产物进行了表征, 考察了碱度对硅溶胶粒度特性和分子筛晶化过程以及产物性质的影响. 结果表明, 随着碱度增加, 硅溶胶母液的粒径逐渐增大, 对应于溶液中更多的Q³硅单元向Q²硅单元转变. 在低碱度下, 高聚合度的Q³硅单元倾向于使晶化过程遵循固相转化机理, 生成大片纯相镁碱沸石, 且产物的相对结晶度和固体收率均较高; 而在高碱度下, 大量活性的Q²硅单元则易于使凝胶成块, 晶化过程遵循液相转化机制, 产物尺寸较小且含有杂晶, 相对结晶度和固体收率均较低.