金属磷铝(MeAPO)分子筛的合成及催化活性

本文用水热法合成了MAPO-5、CoAPO-5、CoMAPO及MAPO-36四种分子筛。对新合成的样品进行了XRD、IR、SEM及原子吸收光谱分析。确认各样品皆为分子筛结构,初步证实金属Mg和(或)金属Co进入到分子筛的结构骨架。金屑磷铝分子筛比磷铝分子筛裂化活性提高很大,从分析产物C_3及C_4看出各样品的低催化活性对应于低的C_4/C_3·C_4/C_3值反映了分子筛的窄小空腔或弯曲通道。     

基于压电陶瓷的A型分子筛膜合成与吸附性能

无铅压电陶瓷0.8Na0.5Bi0.5TiO3-0.2K0.5Bi0.5TiO3表面采用化学改性预涂晶种作为基底,分别以微乳和澄清溶液法在基底上水热晶化合成了A型分子筛膜。通过XRD、SEM和FTIR对晶种及分子筛膜进行了表征,通过压电谐振法测量甲烷吸附性能。结果表明:微乳和澄清溶液法均合成单一A型分子筛相,1次合成分子筛膜的时间分别为6、9h,通过不同镀膜次数生成A型分子筛膜的形貌、膜厚不同。经A型分子筛膜修饰压电振子后,其对甲烷气体的灵敏度可分别达到59Hz/1%CH4、68Hz/1%CH4。     

基于压电陶瓷的A型分子筛膜合成与吸附性能

无铅压电陶瓷0.8Na_0.5Bi_0.5TiO₃-0.2K_0.5Bi_0.5TiO₃表面采用化学改性预涂晶种作为基底,分别以微乳和澄清溶液法在基底上水热晶化合成了A型分子筛膜.通过XRD、SEM和FTIR对晶种及分子筛膜进行了表征,通过压电谐振法测量甲烷吸附性能.结果表明:微乳和澄清溶液法均合成单一A型分子筛相,1次合成分子筛膜的时间分别为6、9 h,通过不同镀膜次数生成A型分子筛膜的形貌、膜厚不同.经A型分子筛膜修饰压电振子后,其对甲烷气体的灵敏度可分别达到59 Hz/1%CH₄、68 Hz/1%CH₄.     

纳米 ZSM-22分子筛的水热合成及在甲醇转化反应中的性能

分子筛结构的独特性和多样性使其在催化、吸附分离和离子交换等领域有着广泛应用.近年来,纳米分子筛制备和应用受到极大关注.与传统微米分子筛相比,纳米分子筛具有较小的晶粒尺寸、较大的外表面积和较高的表面活性,能显著提高其分离和催化性能.制备纳米晶体的常用方法有过量模板法、空间限定法、晶种法、离子热合成法及微反应器合成法等.目前,已合成出多种拓扑结构的纳米分子筛,包括 FAU, MFI, MEL和CHA等. ZSM-22是一种具有 TON拓扑结构的一维十元环直孔道分子筛(孔口尺寸为0.45 nm ×0.55 nm),在长链烷烃异构化和烯烃异构化等反应中表现出优异的催化活性.水热合成法是制备 ZSM-22分子筛最常用的方法,所得样品晶粒尺寸为2–15μm,但由于 ZSM-22分子筛是一种亚稳态结构,为了防止杂晶生成,合成通常是在剧烈搅拌(通常大于400 r/min)下进行.目前已有报道在较低转速下合成 ZSM-22分子筛,但产物仍为微米晶体;或在微波辅助水热合成条件下合成亚微米 ZSM-22分子筛,但晶体尺寸不可调且合成过程需要较高功率的微波反应器.因此,在水热条件下合成纯纳米 ZSM-22分子筛仍然是一个巨大挑战.本文在上述研究基础上采用改进的水热合成法成功合成出纳米 ZSM-22分子筛,考察了转速﹑硅铝比及乙醇共溶剂对晶粒尺寸的影响,比较了纳米和常规微米 ZSM-22分子筛的甲醇转化反应性能.结果表明,采用改进的水热合成法能够在较低转速下合成出纳米 ZSM-22分子筛,晶体尺寸在150–800 nm范围可调.通过考察转速对晶粒尺寸的影响,发现静态合成条件下无法形成 ZSM-22分子筛,表明 ZSM-22分子筛合成需要一定的转速.转速在10–50 r/min变化时,可以合成出不同晶体尺寸的 ZSM-22分子筛,且随转速提高, ZSM-22分子筛晶体尺寸先减小后增大,表明纳米 ZSM-22分子筛合成存在最佳转速.另外,配料硅铝比能显著影响 ZSM-22分子筛晶体尺寸,随配料硅铝比增加, ZSM-22分子筛晶体尺寸先减小后增大.通过在合成体系中添加乙醇作为共溶剂,考察了有机溶剂对 ZSM-22分子筛晶粒尺寸的影响,发现有机溶剂能显著增大 ZSM-22的晶体尺寸.将本文合成的纳米和常规微米 ZSM-22分子筛用于甲醇转化反应,考察了晶体尺寸对 ZSM-22分子筛甲醇转化反应性能的影响.发现与常规微米 ZSM-22分子筛相比,纳米 ZSM-22分子筛催化剂寿命显著提高,说明晶粒尺寸减小能有效减缓积碳导致的分子筛失活;同时,反应产物中乙烯和芳烃选择性有所提高,这是由于外表面积增大所致.此外,还考察了不同硅铝比 ZSM-22分子筛的甲醇转化反应性能.结果表明,分子筛硅铝比会影响催化剂寿命,但晶体尺寸对催化剂寿命影响更大. ZSM-22分子筛硅铝比增大有助于提高低碳烯烃选择性,减少芳烃生成.     

利用磷肥副产物硅渣制备亚微米4A分子筛

以磷肥副产物硅渣制备的硅胶湿样和氢氧化铝为原料,溶胶-水热法合成了亚微米4A分子筛,采用XRD、SEM和FT-IR等分析手段进行了表征.结果表明采用硅胶湿样制备的产品形状规则、大小均匀;干基分子筛相对于CaCO3的钙离子交换容量为340 mg/g,白度为95%,与常规水热合成法制备的产品相比,其粒度较小、分布范围较窄,钙离子交换容量有很大提高.     

MCM-49分子筛催化剂上1-丁烯的骨架异构化反应

 采用动态和静态水热合成法合成了不同Si/Al比的MCM-49分子筛,并考察了合成分子筛对1-丁烯骨架异构化反应的催化性能. 结果表明,除目的产物异丁烯外,主要副产物为丙烯和戊烯,产物中没有检测到C6以上的副产物. 异丁烯收率随着反应温度的升高、分子筛晶粒的增大和1-丁烯分压的降低而升高. NH3-TPD 结果表明,随着分子筛Si/Al比的增加,分子筛的酸中心数减少,导致副产物选择性下降,异丁烯选择性升高. 根据反应结果讨论了异丁烯及副产物形成的机理.     

ZSM-5/Y复合分子筛的酸性及其重油催化裂化性能

 ZSM-5/Y是本研究组合成的一种新型复合分子筛材料. 用“两次交换,两次焙烧”和磷 酸氢二铵浸渍方法对该复合分子筛材料进行了改性,采用红外光谱表征了复合分子筛的酸性,研究了磷改性对复合分子筛样品羟基区谱学性质的影响,并与相应的机械混合分子筛样品进 行了对比. 红外光谱数据表明,磷改性后复合分子筛的B酸(主要是中强酸)增加,而机械混合分子筛在各个酸强度区域的B酸量和L酸量都减少. 以新疆重油为原料考察了改性后复合分子 筛样品和机械混合分子筛样品的催化裂化性能. 与相应的机械混合分子筛催化剂相比,磷改 性复合分子筛催化剂具有较高的柴油选择性,其柴油产率增加了4.1个百分点,柴汽比增加了0.11,总轻油产率与机械混合分子筛相当. 用气体产物中的CMR(裂化机理比)和C3/C4比 值分析了复合分子筛的催化性能与其聚集体结构的关系.     

用天然沸石合成ZSM-5分子筛

以天然沸石作为硅铝源合成分子筛有着原料丰富、成本低廉等特点.近年来,用天然沸石作为原料合成分子筛的工作已有报道.但合成体系均为碱性介质,并有模板剂.Guth等在非碱体系合成了ZSN-5分子筛.李赫咺等采用直接法,以水玻璃和硫酸铝为原科,成功地合成了ZSM-5分子筛,但在非碱体系和直接法用天然沸石合成ZSM-5分子筛的工作尚未见报道.作者以天然沸石矿为原料,首次采用水热晶化法在非碱体系和直接法合成出ZSM-5分子筛,并对其结构和性能进行了考察.     

核壳型复合分子筛ZSM-5/Nano-β的合成与表征

以ZSM-5小晶粒为核相材料, 用聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)进行表面预处理后, 黏附nano-β晶种并焙烧制得核相晶种, 再在壳层晶化生长体系中通过水热合成得到ZSM-5/nano-β有序的核壳分子筛. 产物的物相和结构通过XRD, SEM, TEM以及N₂吸附/脱附分析表征, 通过对比发现, β壳层的合成以白炭黑为硅源比用正硅酸乙酯(TEOS)更好. 通过NH₃-TPD表征, 以及1,3,5-三甲苯裂化转化反应对分子筛的性能进行了考察, 结果表明, 核壳分子筛通过调变组成分子筛的酸性, 从而大大提高了材料的催化裂化性能, 同时延缓了失活速率.     

以异丙胺为模板剂合成ZSM-23分子筛

系统考察了异丙胺-硅溶胶-偏铝酸钠-水体系中合成ZSM-23分子筛的影响因素.结果表明,当投料SiO2/Al2O3比为60～150时能够合成出晶相单一、结晶度良好的ZSM-23分子筛.SiO2/Al2O3比、模板剂用量、体系的碱度以及水量均能影响合成产物的晶型.同时模板剂用量和SiO2/Al2O3比对ZSM-23分子筛的形貌影响很大.在优化的条件下,稳定合成了不同形貌的ZSM-23分子筛.     

锂离子电池高电压正极材料LiNiVO4的合成与表征

通过流变相反应法成功合成了LiNiVO4．利用热重-差热分析、粉末X射线衍射、扫描电子显微镜和粒度分析对产物进行了表征;采用循环伏安技术评价了其电化学性能．结果表明,利用流变相反应法在500℃即可制备纯相的LiNiVO4产物．与常规的固相反应产物相比,流变相产物表现出了较小的晶胞常数和颗粒尺寸,其中600℃的流变相产物具有良好的循环伏安特性．     

超声辐射快速合成偶氮取代苯甲酰氯

超声辐射下,以偶氮取代苯甲酸为原料,氯化亚砜为氯化剂,合成了8种偶氮取代苯甲酰氯系列产物。与普通加热搅拌法相比,反应时间由12h缩短至4h,收率达80%～95%。目标化合物结构经红外光谱、核磁共振和元素分析测试技术得到确证。     

超声法合成聚[2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基)-对亚苯基亚乙烯基]的研究

采用超声合成方法,以对甲氧基苯酚为起始原料,经醚化、溴甲基化和聚合反应,得到无凝胶、完全可溶、高分子量的聚(2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基)-对亚苯基亚乙烯基)(MEH-PPV),其数均分子量高达9.5×105,分子量分布为2.4.并通过核磁共振氢谱(1H-NMR)和红外光谱进行了结构表征.与常规的机械搅拌反应相比,超声合成方法具有反应时间短、反应温度低、产率高、聚合物分子量较大等特点,特别是这种方法有效抑制了聚合过程中的凝胶化问题,合成的MEH-PPV具有更高的荧光量子效率.     

超声法合成3,4-二甲氧基-4'-羟基查尔酮

以3,4-二甲氧基-苯甲醛和对羟基苯乙酮为原料,无水乙醇为溶剂,HCl气体为催化剂,在超声作用下,经Claisen-Schmidt缩合反应合成了3,4-二甲氧基-4′-羟基查尔酮。 产物结构经IR和1H NMR进行了表征,在2种原料摩尔比1∶1投料比条件下,优化的合成条件为超声输出功率240 W,反应温度30 ℃,反应时间20 min,产率达到92.1%,比传统方法反应时间短、操作简便、产率高。     

Preparation of Small Particle Sized ZnAl-Hydrotalcite-Like Compounds by Ultrasonic Crystallization

Ultrasonic technology has been intensively studied recently due to its special features. In this paper, an ultrasonic crystallization method was introduced for the preparation of ZnAl-Hydrotalcite-Like compounds (ZnAl-HTLcs). Samples with high crystallinity, small particle size and narrow particle size distribution were obtained and fully characterized using conventional techniques of XRD, FT-IR and TGDTA. The results prove that both ultrasonic frequency and ultrasonic power have effects on the sizes of the product particles. By varying the ultrasonic power from 250 W to 88 W, with the ultrasonic frequency fixed at 59 kHz, the median particle size of the samples increased from 0.37 μm to 0.82 μm. By altering the hydrothermal treatment time from 1 h to 5 h at 110℃, the median particle size of ZnAl-HTLcs synthesized via ultrasonic crystallization increased from 0.88 μm to 1.11 μm.     

聚对羟基苯乙烯单体的中间体——对特丁氧酰氧基苯乙烯合成方法的改进

通过改进反应溶剂,用Wittig反应合成了对特丁氧酰氧基苯乙烯,以中性Al2O3为固定相,正己烷为流动相,采用普通液相色谱分离提纯了混合产物,改进简化了分离方法。结果表明,所得目标产物对特丁氧酰氧基苯乙烯纯度达99%以上,产率为60%~70%,中间产物对特丁氧酰氧基苯甲醛可以定量合成,反应的副产物主要是三苯基氧化膦。对目标产物、中间产物和一些反应副产物进行了红外和核磁共振分析。     

Ultrasonic‐Assistance and Aging Time Effects on the Zeolitation Process of BZSM‐5 Zeolite

The isomorphic substitution of boron into ZSM‐5 zeolite under static hydrothermal condition was investigated. Evaluation of hydrothermal synthesis of BZSM‐5 was performed by treating the synthesis mixture by different aging processes, namely, ultrasonic, static, stirring, and microwave‐assisted aging prior to the conventional hydrothermal treatment. The synthetic processes with different techniques of aging prior to the onset of conventional hydrothermal crystallization were compared with a process without any prior aging. The obtained results showed that the ultrasonic and microwave assisted aging shortened the crystallization time and altered the crystal size and the morphology of the obtained products. The characteristics of the synthesized products were obtained by FT‐IR spectroscopic, XRD and SEM techniques.     

Synthesis and Biological Screening of Novel Thiadiazoles,Selenadiazoles, and Spirocyclic Benzopyran by Ultrasonic and Microwave Irradiation

We describe the synthesis of novel thiadiazole, selenadiazole, and spirocyclic benzopyrans via the semicarbazides 3 and thiosemicarbazides 3 of 2-ethyl-2-methyl-4H-chromen-4-ones 1 by conventional and nonconventional methods. The microwave and ultrasonic irradiation methods form the respective products in excellent yields in very short reaction time as compared to the conventional method. The synthesized compounds were tested for antimicrobial screening against bacteria and fungi show moderate activity.

Supplemental materials are available for this article. Go to the publisher's online edition of Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements to view the free supplemental file.     

A Convenient One‐Pot Three‐Component Approach for Regioselective Synthesis of Novel Substituted Pyrazolo[1,5‐a]pyrimidines Using Fe+3‐Montmorillonite as Efficient Catalyst

Novel pyrazolopyrimidines derivatives were synthesized regioselectivly in one‐pot three‐component approach by Fe⁺³‐montmorillonite catalyzed condensation of 3‐amino‐5‐methyl pyrazole, arylaldehydes, and dimethylmalonate in THF under ultrasonic irradiations and conventional conditions. This rapid method produced the products in short reaction times and good yields.