层层纳米自组装锆基色谱填料的表面性质研究

硅胶具备了许多色谱载体应具有的合适的表面物理化学参数.但硅基填料可使用的pH值范围较窄及其表面裸露的硅羟基对碱性物质和含N生物大分子的不可逆吸附等缺点限制了其在一些重要领域中的应用.氧化锆由于其优异的化学稳定性,特别是对碱性化合物和生物大分子的分离适应性而在色谱应用方面受到极大的关注[1,2],极有可能成为通用的色谱基质填料之一[3].本文旨在制备具有良好表面性质的锆基色谱填料,结合硅胶和氧化锆的优点,采用层层纳米自组装方法(LbL)[4]在微米硅胶球模板表面包覆多层纳米氧化锆颗粒,制备了新型氧化锆基质填料ZrO2/SiO2,…     

附聚型锆胶基质阴离子交换微球的制备

离子色谱作为离子性物质(特别是无机阴离子)的最佳分离分析方法,一直受到分析工作者的关注[1].在离子色谱中,固定相是关键之一[2].当前广泛使用的离子色谱固定相主要有两类:一类是聚合物基质,如Dionex公司推广的薄壳型阴离子树脂填料,动力学性能十分出色].这类填料不仅用于无机正负离子,而且由于其对生物活性分子的相容性,也用于蛋白质等生物样品,它们的pH值适用范围宽,但不耐有机溶剂,刚性较差,高压下会变形,影响溶质传递速率.第二类是聚合物-载体复合基质,最常见的是在硅胶微粒表面键合上各种离子交换基团,如聚苯乙烯涂敷硅胶离子交换剂用于蛋白质、核苷酸的分离[4],国内杨瑞琴也报道了用聚马来酸包覆硅胶分离一价阳离子[5].     

ZrO2、Y2O3对CH4燃烧催化剂Fe2O3/γ-Al2O3的改性作用

γ-Ａｌ2Ｏ3作为催化剂载体具有较大的比表面积,机械强度高,孔结构适宜,但不耐高温。近年来,氧化锆载体以其耐高温等[1]独特性质引起多方面的关注[2-4],它能与所负载的金属产生强烈的电子相互作用,影响催化剂的吸附、氧化和还原性能。但是ＺｒＯ2比表面积较小,且随焙烧温度的升高急剧下降,如单独作为催化剂载体,其应用受到很大限制。若将ＺｒＯ2分散到γ-Ａｌ2Ｏ3表面上,可制得兼备两者优点的复合载体。当ＺｒＯ2中加入Ｙ2Ｏ3,能产生特殊的氧空穴[5],具有氧离子传导功能和导电性;与活性组分相结合能在很大程度上提高反应速度。我们用Ｙ…     

氧化锆基质HPLC 柱填料研究进展*

氧化锆具有很好的化学、机械和热稳定性,适合于碱性物质,特别是生物大分子的分离。氧化锆的色谱性能与硅胶形成很好的互补,具有广阔的应用前景。本文对氧化锆微球表面修饰方法及在色谱分析中的应用进行了综述分析。分析表明氧化锆是性能优异的色谱基质填料。     

凝胶法制备条件对载体硅胶孔结构的影响

以水玻璃、硫酸为原料采用凝胶法制备了烯烃环氧化催化剂载体硅胶,为探讨制备条件对硅胶孔结构的影响,采用物理吸附仪对不同条件下制备的硅胶进行了表征,结果表明:溶胶pH值、老化温度和老化时间、氨水pH值对硅胶孔结构影响显著,当溶胶pH值为1.5,在80℃下用pH 10.5的氨水浸泡老化凝胶2 h,所得硅胶的比表面积在300 m2.g-1左右,孔径和孔容分别在9.71 nm和0.92 cm3.g-1以上,以此硅胶为载体制得的非均相催化剂Ti/SiO2对于氯丙烯和环己基过氧化氢的环氧化反应具有明显的催化活性。     

纳米氧化锆沉积硅胶色谱固定相的制备及亲水作用色谱行为

采用液相沉积法(LPD)制备了纳米氧化锆沉积硅胶色谱固定相(ZrO₂/SiO₂), 并将其应用于亲水作用色谱分离中. 考察并比较了ZrO₂/SiO₂、 硅胶(SiO₂)和氧化锆(ZrO₂) 3种色谱固定相在不同有机调节剂比例、 不同pH值及不同盐浓度的流动相条件下的色谱行为. 结果表明, 制备的ZrO₂/SiO₂色谱柱不仅具有SiO₂色谱柱高柱效的优点, 表面沉积的纳米氧化锆还能有效屏蔽硅羟基, 有利于碱性物质的保留和分离, 表现出良好的亲水作用色谱性能. 将ZrO₂/SiO₂色谱柱用于4种脱氧核苷和5种碱性化合物的分离, 均得到了较好的效果, 展现出其作为色谱固定相良好的应用前景.     

硅胶核的性质对分子自组装核壳材料性质的影响

以3种不同比表面积(120、219、289 m2/g)、孔径(10、12、10 nm)、孔体积(0.21、0.70、0.72 m3/g)的硅胶微米球为核,氧化钛或氧化锆为壳,采用分子自组装的方法制备了氧化钛或氧化锆包覆硅胶型核壳材料,探讨了核的性质对核壳材料性质的影响.实验结果表明:在相同的组装条件下,硅胶核的比表面积增大,组装后填料的比表面积也增大;孔径分布范围变窄,大孔减少.因此,硅胶核的性质是影响硅胶核氧化物壳核壳填料性质的因素之一.     

锆基纤维素手性固定相直接拆分萘普生衍生物

萘普生是一种消炎镇痛药 ,其 S对映体的抗炎作用是 R构型的 2 8倍 ,萘普生及其衍生物的拆分具有重要意义 .手性固定相 HPLC直接拆分 [1～ 4 ] 是最简便的分析方法 .氧化锆是近年来备受关注的色谱载体 [5,6 ] .Carr等 [7] 对碱性药物快速拆分表明氧化锆在手性分离Scheme1　 Structuresof chiral naproxen and its derivatives中的独特选择性 .萘普生及其衍生物在锆基手性固定相上的分离未见文献报道 .本组利用自制的球形氧化锆制备了涂敷型纤维素 -三 ( 3,5 -二甲基苯基氨基甲酸酯 ) -Zr O2 手性固定相 ( CDMPC- Zr O2 - CSP) ,在正…     

分子自组装氧化钛包覆硅球色谱柱载体的制备及正相色谱性能研究

采用分子自组装方法在微米硅球表面涂敷多层纳米二氧化钛,得到了比表面积为202.1 m2/g、孔体积0.3628 m3/g、孔径7 nm的复合颗粒。在正相条件下研究了该TiO2/S iO2壳核型复合微粒的色谱性能,并与ZrO2/S iO2复合微粒色谱性能进行了比较。结果表明:氧化钛复合颗粒渗透性好,柱压低,是一种比较理想的高效液相色谱载体,对中性化合物和碱性化合物有较好的分离选择性,峰形对称;但对酚类化合物强烈保留,峰形较差。     

高效液相色谱快速分离生物大分子的大孔硅质固定相的研制及应用

介绍了不同孔径的大孔硅胶基质的制备、二醇固定相的合成及其对蛋白质的色谱分离；考察了焙烧温度对硅胶孔隙度的影响；探讨了流动相中盐浓度和ｐＨ对蛋白质保留时间、柱效、分离度的影响以及硅胶孔径对键合密度和分离性能的影响。该种大孔固定相相对于常规多孔固定相具有小的比表面积、柱容量低、从而有利于生物大分子的微量分离分析。     

Facile Synthesis of Mesoporous Si-containing γ-Al2O3Nanofiber with Enhanced Thermal Stability

Mesoporous γ-Al₂O₃ nanofiber was prepared via a simple reverse precipitation route using Si-containing Al(OH)₃ and HNO₃ as raw materials. The resultant Si-containing mesoporous γ-Al₂O₃ nanofiber exhibited high surface area of 320 m²/g, large pore volume of 1.17 cm³/g and large pore size of 10.5 nm. The introduction of Si element remarkably enhanced the thermal stability of mesoporous γ-Al₂O₃. The as-prepared nanofiber could maintain relative high surface area(110 m²/g) and pore volume(0.73 cm³/g) up to 1100 ℃. The effects of various experimental conditions, such as pH value, reaction temperature and aging temperature on the structural properties of the mesoporous γ-Al₂O₃ were also investigated.     

Synthesis of γ-Al2O3 with High Surface Area and Large Pore Volume by Reverse Precipitation-azeotropic Distillation Method

γ-Al₂O₃ with high surface area and large pore volume combined with high thermal stability was synthesized by a reverse precipitation-azeotropic distillation method. The effects of azeotropic distillation on the characteristics of γ-Al₂O₃ were studied by means of X-ray diffraction(XRD), Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy, transmission electron microscopy(TEM) and N₂ adsorption-desorption. The results show that γ-Al₂O₃ dried by azeotropic distillation has excellent structure characteristics with a high surface area of 426 m²/g and a large pore volume of 2.56 cm³/g. After calcination at 1100℃, the surface area of γ-Al₂O₃ was still 92 m²/g with a large pore volume of 1.00 cm³/g, indicating the potential application in catalyst and petroleum industry.     

工业原料制备大孔拟薄水铝石及在异佛尔酮选择性加氢中的应用

以废催化裂化催化剂处理生产的工业级硫酸铝与偏铝酸钠为原料制备拟薄水铝石,探究制备工艺、扩孔和改性等对拟薄水铝石晶型、孔结构、表面酸性以及形貌的影响。用自制的拟薄水铝石经过挤条、焙烧等过程制备相应的催化剂载体,负载Pd活性组分,研究改性Al2O3载体以及PdCl2和Pd(acac)2前驱体制备的Pd/Al₂O₃催化剂对异佛尔酮C==C选择性加氢反应的活性与选择性。通过优化反应条件得到了比表面积为413 m²/g,孔容为0.84 cm3/g,孔径为6.84 nm的拟薄水铝石。加入扩孔剂碳酸铵和硅酸钠后,拟薄水铝石的孔容分别增大至0.98和1.53 cm³/g,平均孔径分别增至7.70和12.34 nm。以碳酸铵扩孔得到的Al₂O₃为载体和以PdCl₂为前驱体制备得到的Pd/Al2O3催化剂对异佛尔酮C==C选择性加氢活性高,达到98.69%,3,3,5-三甲基环己酮选择性>99%,活性稳定性高。     

浓凝胶转换法制备纳米SAPO-34及其CH4/N2吸附分离性能研究

通过浓凝胶转换法合成了一种厚度约为50 nm, 大小约为200 nm的纳米片状SAPO-34分子筛, 经XRD, SEM, ICP和氮气(77 K)吸附-脱附等方法对其进行了表征, 结果显示, 相比于微米级立方体形的SAPO-34 (2 μm), 本文合成的纳米片状SAPO-34表现出更高的比表面积(818.68 m²/g)和孔容(0.57 cm³/g). 比表面和孔容积的增大使其气体吸附容量得到较大的提升, 其中CH₄的吸附容量达到25.74 cm³/g, 提升了60%, 高于绝大多数分子筛吸附剂, 同时CH₄/N₂的吸附选择性未出现明显下降(3.1), 且达到商用吸附剂水平(＞3.0). 通过CH₄/N₂(体积比1∶1, 298 K)混合气体穿透测试证明所合成的纳米SAPO-34是一种有效的CH₄/N₂分离吸附剂, 在煤层气富集脱氮工业中具有极大的应用潜力.     

Ce-Co/KIT-6介孔材料的制备及其脱汞性能的研究

以P123表面活性剂为模板,采用硬模板法制备了有序介孔材料KIT-6,以KIT-6为载体,Ce(NO_3)_2·6H_2O和Co(NO_3)_2·6H_2O为Ce和Co源,采用溶液浸渍法制备了负载型Ce-Co/KIT-6介孔材料。在模拟烟气条件下,利用固定床实验台架研究了Ce-Co/KIT-6材料对烟气中的单质汞(Hg0)的脱除性能。采用扫描电镜(SEM)、N_2吸附-脱附(BET)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)以及热重分析(TGA)等方法对材料进行表征。结果表明,Ce和Co在KIT-6孔道内部高度分散,同时材料保持高度有序的孔道结构、比表面积高达495.2 m~2/g,孔径4.6 nm。脱汞实验结果表明,Ce-Co/KIT-6对Hg0的氧化吸附去除效率很高,250℃下对Hg0的氧化吸附去除效率高达95%以上,在这个过程中,O_2的存在明显促进了催化剂的脱汞能力。氧通过Ce-Co价态的变化进入金属结构中,再与汞发生反应是这个过程的主要机理。     

Impact of temperature ramping rate during calcination on characteristics of nano-ZrO2 and its catalytic activity for isosynthesis

This paper studied the effect of temperature ramping rate during calcination on characteristics of nanoscale zirconia and its catalytic performance for isosynthesis. The physical properties, i.e. BET surface area, cumulative pore volume, cumulative pore diameter and the phase composition in zirconia, acid-base properties and surface properties such as Zr³⁺ quantity, were characterized. Increase in the temperature ramping rate of calcination resulted in a higher composition of the tetragonal phase, but it showed insignificant influence on the other physical properties. Considering the catalytic activity, the acid sites did not affect the activity, but the basic sites depended on the fraction of the tetragonal phase in zirconia which was related to the selectivity to isobutene. The intensity of Zr³⁺ on the surface varied with the change in the heating rate of calcination. Both the tetragonal phase composition in zirconia and the quantity of Zr³⁺ were the key factors affecting the selectivity to isobutene in hydrocarbons. Moreover, the maximum value of the product selectivity to isobutene on the ZrO₂ (5.0) catalyst was attained at the highest concentration of Zr³⁺.     

香蒲基生物炭的活化及对VOCs吸附的应用

以香蒲为原料制备生物炭(Biochar), 并用不同试剂进行活化. 活化前的Biochar比表面积和孔体积很小, 分别为1.71 m²/g和0.00421 cm³/g, 而活化后的Biochar比表面积和孔容均增大, 其中经碳酸钠（Na₂CO₃）活化后的Biochar比表面积和孔容最大. 研究了Na₂CO₃与Biochar的质量比对其活化的影响, 确定了Na₂CO₃/Biochar最佳质量比为3∶1条件下, 得到的样品Biochar-Na₂CO₃-3具有最优的表面积和孔容, 分别为624 m²/g和0.211 cm³/g, 并具有优异的挥发性有机化合物(VOCs)吸附性能, 其正己烷、 甲苯和92号汽油的静态吸附容量分别为1.03, 0.814和0.751 g/g, 正己烷和甲苯的动态吸附容量分别为1.00和0.796 g/g, 且吸附稳定性相对较高, 优于商业用活性炭(AC)和硅胶(SG).     

载体焙烧温度对Rh-Mn-Li/SBA-15催化CO加氢性能的影响

SBA-15分别于550、700、800和900℃进行焙烧,然后以等体积共浸渍法将Rh、Mn和Li负载其上。催化剂的性能用CO加氢反应进行评价。催化剂分别用N₂物理吸附、X射线衍射、透射电子显微镜、H₂化学吸附和傅里叶变换红外光谱进行表征。即使在900℃下进行焙烧,SBA-15的结构仍得到保持。但是,当焙烧温度从550℃升高到900℃,SBA-15的比表面积、孔径和总孔容分别从842.6 m²·g^-1、9.57 nm和1.18 cm³·g^-1降到246.4 m²·g^-1、5.62 nm和0.34 cm³·g^-1。此外,Rh颗粒的尺寸都在1.5-4.0 nm范围内,并且随着载体的焙烧温度增加而增加。另外,Rh颗粒更倾向位于高温焙烧载体的介孔内,这可能是因为经过高温焙烧,载体微孔下降。所以,H₂和CO更易与负载在高温焙烧后的载体上的Rh颗粒接触。因此,当载体焙烧温度达到900℃时,Rh-Mn-Li/SBA-15催化剂有非常高的C₂₊含氧化合物的活性和选择性。     

CoMo/ZrO2-Al2O3催化剂的制备及其加氢脱氧性能

以ZrOCl₂·6H₂O和Al₂(SO₄)₃为原料,采用超声波共沉淀法制得一系列不同ZrO₂质量分数的ZrO₂- Al₂O₃复合氧化物载体;并以该复合氧化物为载体,采用等体积浸渍法制得Co和Mo质量分数分别为6.0%和16.0%的CoMo/ZrO₂-Al₂O₃催化剂。BET、XRD、H₂-TPR和NH₃-TPD等表征结果表明,ZrO₂-Al₂O₃复合氧化物载体具有较高的比表面积与较大的孔容、孔径,随着复合载体中ZrO₂质量分数的增加,复合载体比表面积逐渐减小。ZrO₂-Al₂O₃复合载体能高度分散活性组分,钴钼负载量接近其在载体上的单层分散阈值。相比于CoMo/Al₂O₃,CoMo/ZrO₂-Al₂O₃催化剂具有较高的还原性能和较多的表面酸性活性中心,由此导致其在苯酚加氢脱氧(HDO)反应中,具有较高的加氢脱氧活性和苯选择性。
     

十八烷基醚型高效液相反相色谱填料的制备

反相填料在生物学、化学和药物工业等领域应用广泛 ,大量新的性能优良的反相柱不断投入市场[1,2 ].反相固定相除选择烷基链长度在Ｃ1Ｃ18之间外 ,不同疏水配基及结构特征也可提供不同的选择性 .通常调节流动相的组成 ,可以实现对分离过程的优化 ,但在实际应用中 ,发展不同类型的柱可更有效地分离相似或相近的化合物[3 ,4].本文报道了一种制备Ｃ18烷基醚型反相ＨＰＬＣ填料的新工艺[5 ],并对所得填料进行了初步的色谱性能评价 .1　实验部分1 .1　试剂与仪器　自制球形硅胶 (Ｓｉｎｏｐａｋ Ｓ ,粒径 5μｍ ,平均孔径 1 1ｎｍ ,比表面积 1 70…