Pd-SiW12/SiO2催化乙烯气相直接氧化制乙酸:SiO2孔结构的影响

采用二三种不同孔结构的Si02制备了Pd-SiW12/SiO2催化剂,通过x射线衍射、N2物理吸附、吡啶吸附红外光谱以及H2脉冲化学吸附对催化剂进行了表征,并考察了Pd-SiW12/SiO2催化剂上乙烯直接氧化制乙酸反应性能.结果表明,以孔径较大的粗孔硅胶为载体制备的Pd-SiW12/SiO2催化剂显示出最高的催化活性,乙酸收率为145.2g/(L·h).这是由于Pd在粗孔硅胶载体表面良好的分散使其具有较高的催化活性.     

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。     

有序介孔氧化铝的制备及其在丁烯歧化中的应用

采用有机铝源及阴离子模板剂制备了高比表面积、大孔容、窄孔径分布的有序介孔氧化铝(Al₂O₃)载体, 研究了铝源水解速率、模板剂碳链长度以及洗涤介质等因素对有序介孔氧化铝载体合成的影响。实验结果表明,提高铝源水解速率和用乙醇溶剂洗涤Al₂O₃前躯体都有利于Al₂O₃载体形成有序介孔结构,所得Al₂O₃载体的孔径和孔体积随着模板剂碳链长度的增加而增大。分别用有序介孔Al₂O₃和普通介孔Al₂O₃为载体,采用浸渍法负载氧化铼(Re₂O₇)制备了铼基催化剂,并用于评价丁烯歧化合成丙烯的反应性能。实验结果表明,铼基有序介孔催化剂(Re/OMA)的丁烯歧化性能显著优于普通铼基介孔催化剂(Re/MA),丁烯转化率高于50%,丙烯选择性约60%,丙烯收率达30%,催化剂寿命明显延长。     

甲醇和碳酸丙烯酯合成碳酸二甲酯的研究

采用浸渍法以ZrO2为载体，以碱金属氢氧化物和碳酸盐为前驱体制备了不同的固体碱催化剂，在温和反应条件下考察了催化剂的酯交换扳应性能，并通过BET、XRD和CO2－TPD等方法对催化剂进行了表征，结果表明：Na2CO3负载到不同载体上，其催化性能明显不同，Na2CO3/ZrO2催化剂获得了较高的酯交换活性。载体的比表面和孔结构与催化剂的反应活性无一定的依存关系。而催化剂表面的酸碱性是影响酯交换活性的重要因素。     

特粗孔和特细孔硅胶的制备及其结构特性

硅胶是典型的多孔性吸附剂,它广泛应用于生产和科学研究中。硅胶的制备、孔性结构和吸附性能曾广泛研究。影响硅胶孔性结构的因素甚多。硅溶胶性质、水凝胶的不同处理和脫水条件,以及对硅胶的不同处理都或多或少地影响硅胶的孔性结构。目前国內生产的硅胶主要有粗孔硅胶、细孔硅胶以及介于二者之间的中孔硅胶~([3b])。本文主要介绍特粗孔(指平均孔半径在100A以上的)和特细孔(平均孔径在8A以下,但主要是分子大小的孔隙)硅胶的制备以及它们的结构特性。特粗孔硅胶可用作绝热材料、催化剂载体,表面经甲基氯硅烷处理后更适用于气体层析中。特细孔硅胶,从吸附性能说和分子筛相似,但它的研究长期以来未获得进展。可以理解,近几年来各种类型分子筛的问世和广泛应用,在很大程度上妨碍了人们对特细孔硅胶的探索。     

离子交换树脂支载的加氢催化剂的制备及在乙二醇精制中的应用

制备了一种离子交换树脂支载的Ni-B非晶态合金催化剂,对催化剂形态及孔结构等进行了表征;将该催化剂用于催化加氢法降低乙二醇中甲醛含量的实验,考察了反应温度、乙二醇空速和压力对该催化剂催化条件下甲醛去除率的影响。结果表明,Ni-B分散在树脂载体表面和内部的孔中,催化剂孔径约20nm,属于介孔范围;在反应温度353K、乙二醇液时空速3h-1、压力0.5MPa条件下,催化剂连续运行500h,乙二醇中甲醛含量由45μg/g降低至3μg/g以下,甲醛去除率达到95%。     

纳米硅铝载体的制备与表征

采用超增溶纳米自组装原位合成法制备催化剂硅铝载体.实验表征结果表明,用超增溶纳米自组装原位合成法能够制备出形状规则、尺寸均一的纳米球状粒子.该纳米硅铝载体上布满了由纳米粒子搭建的孔属于介孔材料,比表面积在222.61~286.08 m2/g之间,孔容在0.486~0.625 mL/g之间,平均孔径在7~10 nm之间,并且以大孔和中孔为主.酸性主要分布在弱酸和中强酸区,并且大多数为L酸,有少量B酸.该载体粒子形状、大小比较规则、均一,粒径分布比较集中,是比较理想的纳米催化剂载体.     

制备条件对Ni在Al_2O_3表面上的分配形态及Ni/Al_2O_3体系催化加氢性能的影响

用比表面和孔体积测定、XRD和程序升温还原(TPR)方法研究了一系列不同制备条件对Ni在Al_2O_3表面上的分配形态及其对CO加氢反应催化性能的影响.实验发现,本文所用制备条件对催化剂的比表面、孔体积及孔径分布无显著的影响.浸渍时间愈长,催化剂上能在较低温度下还原的物种愈少,催化剂上CO的加氢活性愈低;在浸渍前对载体作室温抽空处理后制得的催化剂上,Ni在Al_2O_3表面是高度分散的,这一高度分散物种易于在低温下还原,使该催化剂具有很高的CO加氢活性和生成CH_4选择性;载体的抽空温度及对载体加热均对Ni物种形态及其分配、催化剂性能有明显影响.     

Ziegler-Natta催化剂的载体技术研究进展

作为Ziegler-Natta催化剂的重要组成部分,载体对催化剂的性能调控和聚合物形态控制以及结构与性能等都有重要影响,载体技术的发展对Ziegler-Natta催化剂的技术进步以及聚烯烃的高性能化起到有力的推动作用。本文对近年来Ziegler-Natta催化剂载体技术的进展进行了总结,包括醇镁载体体系、MgCl2/无机盐掺杂复合载体体系、MgCl2杂化复合载体体系和纳米粒子负载体系等,并对本课题组在此领域的相关工作亦进行了简要介绍。     

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.     

Effect of Silica Particle Size on Texture,Structure, and Catalytic Performance of Cu/SiO<Subscript>2</Subscript> Catalysts for Glycerol Hydrogenolysis

The influences of carrier particle sizes of Cu/SiO₂ catalysts for hydrogenolysis of glycerol were studied use mono-dispersed silica as models. Catalysts were prepared by precipitation method with the average size of the mono-dispersed silica supports varying of 10, 20, and 90 nm. Characterization of the catalysts show that the physical properties such as pore volume and BET surface area of the catalysts were largely affected by the carrier particle size of silica. However, the copper dispersion of the three samples were similar. XPS patterns show a difference in the chemical states of copper species, small carrier particle size induced formation of copper phyllosilicate, which benefits on the stability of copper species in reaction. The overall activity in the reaction of glycerol hydrogenolysis shows a correlation with the carrier particle size. The small carrier particles prevent the copper species from aggregation thus such catalysts exhibit good catalytic activity and stability.     

吸附剂的物理结构和表面性质的研究——酸处理对硅胶孔结构和吸附性能的影响

测定了样品的孔结构参数和水蒸气吸附性能。试验表明:用pH3.00酸化的自来水洗涤酸性水凝胶可制得典型的细孔硅胶;用3mol/L以上的硫酸溶液浸泡酸性水凝胶可制得平均孔半径约为300的特粗孔硅胶。     

极稀溶液体系中自组装合成纳米介孔氧化硅及其铝修饰材料

在极稀溶液中, 通过改变反应溶剂去离子水的量或原料中铝源的量, 可控合成了不同粒径(20~70 nm)、形貌和孔道结构的纳米介孔氧化硅颗粒和纳米介孔铝掺杂氧化硅材料. 这种材料具有高比表面积(BET比表面积1000 m2/g)和较大的孔容(1.1~1.8 cm3/g). 反应物浓度降低或反应物中添加铝源后, 介孔材料的有序性下降, 粒径减小, 孔容增大, 并产生大量的间隙孔. 通过小角X射线衍射(SAXRD)、透射电镜和氮气吸附-脱附实验表征了样品.     

以陶瓷纤维为基材的硅胶吸附材料的制备与性能

以陶瓷纤维纸为基材，经水玻璃浸泡，絮凝剂沉积，盐酸调节pH值得到陶瓷纤维基硅胶吸附材料：探讨水玻璃浓度、絮凝剂浓度，盐酸浓度等条件对硅胶吸附剂吸附性能的影响：采用扫描电镜(SEM)，多孔介质孔隙分析仪揭示吸附材料的表面形貌、比表面积及孔径大小。实验结果显示：当水玻璃浓度为26．67wt%，絮凝剂浓度为15wt％，盐酸浓度为0．5mol／L时，吸附剂具有较好的吸附性能：硅胶能较好分散在纤维表面及其空隙中，BET比表面积为347．4m^2／g，总孔容为0．20295cm^2／g，其中，微孔所占比例为50．54％，平均孔径为，微孔0．4939nm，中孔3．907nm。     

Mesoporous silica nanoparticle based controlled release, drug delivery, and biosensor systems

Recent advancements in controlling the surface properties and particle morphology of the structurally defined mesoporous silica materials with high surface area (>700 m(2) g(-1)) and pore volume (>1 cm(3) g(-1)) have significantly enhanced their biocompatibility. Various methods have been developed for the functionalization of both the internal pore and exterior particle surfaces of these silicates with a tunable pore diameter ranging from 2 to 30 nm and a narrow pore size distribution. Herein, we review the recent research progress on the design of functional mesoporous silica materials for stimuli-responsive controlled release delivery of pharmaceutical drugs, genes, and other chemicals. Furthermore, the recent breakthroughs in utilizing these nanoscale porous materials as sensors for selective detections of various neurotransmitters and biological molecules are summarized.     

碱溶法制备高孔隙度多孔微球

 提出并研究了以碱溶侵蚀提高多孔硅球孔隙度的新方法,研究了碱液浓度、处理温度、反应时间与洗除量的关系。结果表明,随着NaOH浓度的提高,不仅洗除量加大,而且硅胶的溶解速度亦少许增大,其主要原因是由于某些孔结构的塌陷导致了细屑的脱除。温度升高和处理时间延长会导致洗除量增大。随着洗除量的增加,硅胶的比孔容呈线性增大,但其外观仍为均匀的球形,且直径亦未见明显变化。选用粒径4~5 μm、孔径8 nm、比孔容1.4 cm3/g的多孔硅胶,采用1.25 mol/L NaOH水溶液、室温(25 ℃)处理3.0 h,制备了粒径4~5 μm、孔径14 nm、比孔容3.2 cm3/g的高孔隙度多孔硅胶,其孔隙度从75%增加到88%。     

钨、钼、镍含量的改变对体相催化剂物化性质、加氢活性影响

制备不同活性金属原子比的体相催化剂,通过BET、XRD、SEM、TEM、强度测定、堆积密度测定及小型活性评价手段,考察了活性金属钨、钼、镍含量的变化对体相催化剂物化性质和活性的影响。结果表明,保持W/Mo原子比不变,随着(W+Mo)/Ni的原子比减小,孔体积、比表面积、孔径增大,超深度加氢脱硫活性增强,在精制油硫含量小于10μg/g,反应温度降低8℃。在(W+Mo)/Ni的原子比不变的条件下,W/Mo的原子比在0.28-1.85,随着原子比增大,孔体积、比表面积、超深度加氢脱硫活性没有明显变化。     

单分散核-壳结构介孔二氧化硅微球的合成

在酸性条件下, 采用非离子表面活性剂嵌段共聚物为模板剂, 季铵盐阳离子表面活性剂为共导向剂, 在预先合成的尺寸均一的单分散实心氧化硅微球表面包裹了有序介孔氧化硅层, 进一步通过高温水热处理, 获得了具有良好分散性和均匀尺寸的介孔壳层(孔径7 nm)氧化硅微球(~500 nm). 氧化硅微球外部包裹的介孔壳层具有较大的比表面积(188 m2/g)和孔容(0.23 cm3/g).     

几种手性醇在纤维素键合的SBA-15基手性固定相上的直接拆分

在强酸性条件下, 以三嵌段聚醚P123为模板, 合成了孔径大且粒径均匀的SBA-15介孔二氧化硅微球. 将含有少量三乙氧硅丙基氨基甲酸酯残基的纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)通过分子间缩聚作用固载到氨丙基化的SBA-15微球上, 制得手性固定相; 采用常规和非常规的流动相模式, 对一些芳香醇的消旋体进行了手性拆分. 实验结果表明, 所制备的SBA-15微球不仅分散性良好, 具有规则的二维六方孔道结构, 而且消除了微孔; 所制备的键合手性固定相不仅固载手性选择剂的量大, 而且经六甲基二硅胺烷封端后可有效改善拖尾现象, 对实验选用的手性醇具有较高的拆分能力; 与大孔硅胶为基质的同类纤维素键合手性固定相相比, 该固定相对同种手性消旋体的分离因子明显提高.     

Facile method to synthesize platelet SBA-15 silica with highly ordered large mesopores

Highly ordered mesoporous SBA-15 silica with large pore diameter of 18 nm (nominal BJH pore diameter ~22 nm) and short pore length (~500 nm) was synthesized using a micelle expander 1,3,5-triisopropylbenzene in the absence of ammonium fluoride by employing short initial stirring time at 17 °C followed by static aging at low temperature. Scanning and transmission electron microscopies revealed that the material comprised of platelet particles in which large mesopores were nearly flawlessly arranged within uniform domains up to 3 μm in size. The platelet SBA-15 had the (100) interplanar spacing of 17 nm, high surface area (~470 m(2) g(-1)) and large pore volume (~1.6 cm(3) g(-1)). The hydrothermal treatment at 130 °C for 2 days was employed to eliminate constrictions from the pore channels. The control experiment showed that a sample prepared with prolonged stirring had very similar mesoporous properties, but the particle size was smaller and the domains were irregular, proving that the static conditions facilitate the formation of SBA-15 with platelet particle morphology. The absence of ammonium fluoride was also critical in attaining the platelet particle shape.