TiO2-CdS-MCM-41复合纳米材料的合成和表征

利用γ-巯丙基三甲氧基硅烷及表面预吸附水解技术在MCM-41介孔分子筛孔道内部以化学键合的形式依次引入了CdS和TiO2纳米粒子.紫外-可见吸收光谱结果表明,借助于巯基的络合能力,MCM-41能有效地从反胶束中萃取CdS纳米粒子.利用小角XRD谱图成功地跟踪观察到了MCM-41介孔分子筛随纳米粒子的引入而产生的孔径变化.     

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.     

氨水介质中含Ti的MCM-41介孔分子筛的合成

 在氨水介质中采用TiCl3和正硅酸乙酯合成了含Ti量不同的MCM-41介孔分子筛. 该方法可避免使用昂贵的辅助模板剂,也不需要加入醇来调节水解速度,因而合成过程相对简单、易于控制. 采用XRD和N2吸附-脱附等技术对介孔分子筛的结构进行了表征. 结果表明,合成的MCM-41介孔分子筛的六方介孔有序性好,结晶度高. UV-Vis光谱表明,Ti-MCM-41在200～300 nm间出现了四个清晰可辨的吸收峰,说明Ti原子以多种状态存在于介孔分子筛骨架中.     

以离子液体为模板剂合成MCM-41的研究——不同扩孔剂对介孔分子筛MCM-41孔径结构的影响

以离子液体为模板剂, 正硅酸乙酯为硅源, 研究了扩孔剂三甲苯, 癸烷, 以及三甲苯与癸烷1∶1的混合物对介孔分子筛MCM-41结构的影响, 采用XRD以及氮吸附-脱附分析技术对合成的介孔分子筛MCM-41进行了表征.结果表明: 三种扩孔剂中以三甲苯与癸烷1∶1的混合物效果最优, MCM-41的孔径可达到4.5 nm, 并且可以提高介孔分子筛的比表面积与结晶度.扩孔剂的最佳添加量为: 扩孔剂与模板剂之比等于1.0;最佳晶化温度120 ℃.     

杂原子介孔Co-MCM-41分子筛的制备及其吸附脱氮性能

采用水热法合成了介孔MCM-41和Co-MCM-41分子筛,并利用XRD、FT-IR、低温N₂吸附-脱附和NH₃-TPD等方法对合成的分子筛进行了表征。考察了晶化时间、晶化温度、陈化时间对合成介孔Co-MCM-41分子筛的影响,确定较适宜的合成条件为陈化时间1 h,晶化温度110 ℃,晶化时间2 d。XRD 和FT-IR表征结果说明,Co原子已经进入MCM-41的骨架。MCM-41和Co-MCM-41的平均孔径均为2.82 nm,BET比表面积分别为986.42和 637.69 m²/g,孔容分别为0.762 1和0.537 2 m³/g。NH₃-TPD的表征结果表明,MCM-41和Co-MCM-41的酸性都较弱,但Co-MCM-41的酸性明显强于MCM-41。在此基础上,利用合成的MCM-41和Co-MCM-41吸附脱除氮含量为1 737.35 μg/g的模拟燃料中的喹啉。喹啉分子尺寸的模拟结果为0.711 6 nm × 0.500 2 nm,说明其可以很容易地进入MCM-41和Co-MCM-41的介孔孔道中。Co-MCM-41分子筛的氮脱除率明显高于MCM-41,这是由于其较强的酸性及与喹啉之间的化学吸附,而且,Co-MCM-41吸附脱氮具有较好的再生性能。     

氮气在MCM－41分子筛中的吸附：实验和分子模拟

用美国Micromeritics公司生产的ASAP2010物理吸附仪测定了低温（77 K） N_2在MCM-41分子筛中的吸附等温线，获得了表征MCM-41特征的BET比表面、BJH孔 容和平均孔径。同时用巨正则Monte Carlo（GCMC）模拟方法考究了N_2在MCM-41中 的吸附，得到了N_2在MCM-41中的模拟吸附等温线，分析了流体在MCM-41分子筛中 的微观结构。GCMC模拟中MCM-41介孔材料模型化为圆柱孔，N_2模型化为Lennard- Jones（LJ）球。N_2和MCM-41介孔墙壁间的相互作用采用Tjatjopoulos-Feke- Mann（TFM）势能模型进行表征。通过使模拟和实验结果有一个好的吻合，确定了 一组有效的MCM-41分子筛的势能参数（σ_(ww) = 0.265 nm，∈_(ww)/k = 190 K ）。这为以后其他吸附质在MCM-41中吸附的预测奠定了基础、提供了依据。     

(MCM-41)-La_2O_3纳米复合材料的制备、表征及光学性质

借助水热法,以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,在碱性条件下制备了纳米MCM-41分子筛。通过固相热扩散法将La2O3组装到MCM-41介孔孔道中,制备出含La2O3不同浓度的(MCM-41)-La2O3主-客体纳米复合材料。采用化学分析、粉末XRD、FTIR、77K低温N2吸附-解吸附、固体扩散漫反射吸收光谱、拉曼光谱、扫描电镜和发光光谱对主-客体复合材料进行表征。粉末XRD结果表明,La2O3组装到MCM-41分子筛的孔道后并未破坏分子筛骨架,在所制备的(MCM-41)-La2O3主-客体纳米复合材料中MCM-41骨架结构仍然具有较高的有序性,并且,随着植入客体材料浓度的增加复合材料的有序度有所降低。红外光谱表明所制备的纳米复合材料主体分子筛骨架完好;低温氮气吸附-解吸附技术表明La2O3已经部分地占据了MCM-41分子筛孔道,导致分子筛的比表面积和孔体积都有所降低;固体扩散漫反射吸收光谱表明吸收光谱的吸收峰发生了蓝移现象,并表现出量子限域效应,说明La2O3已经组装到了MCM-41分子筛的孔道中;拉曼光谱表明所制备的复合材料没有出现新的特征峰,表明La2O3已经组装到了MCM-41分子筛的孔道中;扫描电镜表明(MCM-41)-La2O3样品的外观非常规整,主要呈现的是球状结构,La2O3含量为10%时,(MCM-41)-La2O3的平均粒径为(114±10)nm。发光光谱研究结果表明,所制备的复合材料(MCM-41)-La2O3样品在396nm处具有较好的发光性质,因而具有作为发光材料潜在应用前景。     

杂原子介孔MCM-41分子筛的制备及其对含喹啉模拟柴油的吸附脱氮性能

制备了介孔MCM-41分子筛和三种杂原子(Zn、Ba和Ce)介孔MCM-41分子筛,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、低温N_2吸附-脱附等手段对其进行表征,研究了几种介孔分子筛对氮含量为1732μg/g含喹啉模拟柴油的吸附脱氮性能。结果表明,所制备的几种分子筛均具有典型的介孔结构,且杂原子已进入到分子筛骨架中。利用Materials Studio软件构建介孔分子筛模型,模拟的XRD谱图与实验结果基本相符;进一步模拟了喹啉分子在杂原子介孔分子筛团簇上的吸附,计算了吸附能及被吸附分子和吸附中心的距离(d_((N-M)))。几种分子筛的吸附脱氮性能顺序依次为Zn-MCM-41 Ce-MCM-41 Ba-MCM-41 MCM-41;Zn-MCM-41的吸附性能最好,吸附能最大,吸附分子和吸附中心的距离d_((N-M))最小。吸附时间对杂原子介孔分子筛的吸附脱氮性能具有较大影响,而吸附温度的影响相对较小;Zn-MCM-41、Ba-MCM-41和Ce-MCM-41分子筛的最佳吸附时间分别为40、10和30 min,最佳吸附温度分别为40、30和40℃。     

基于MCM-41硬模板的镍铁磁性纳米管的合成及其磁性研究

以Si-MCM-41为硬模板,利用介孔材料的吸附作用,将Fe3+和Ni 2+按一定比例定量吸附组装到介孔材料的孔壁上;然后通过程序升温在900℃条件下高温焙烧,并经氢氟酸处理,得到直径大约为3.0nm的中空铁氧体纳米管.分别利用傅立叶变换红外光谱仪、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪分析了合成材料的结构、组成、形貌;采用振动样品磁强计测定了其磁性能.结果表明,合成的镍铁氧体纳米管具有良好的管状形貌,其结构与分子筛MCM-41的结构相似,并具有良好的磁学性能.这说明MCM-41分子筛孔道结构具有可复制性,本研究可望为制备具有适当长径比的一维纳米磁性材料打下良好基础.     

铝离子和钛离子化学改性MCM-41介孔材料的制备及其对污水中镉离子的吸附性能(英文)

通过在MCM-41材料中引入Al 3+和Ti 4+两种诱因金属离子合成了化学改性介孔材料Al-Ti-MCM-41和Ti-Al-MCM-41;评价了两种介孔材料对污水中镉离子的吸附行为.利用氮气吸附-脱附等温线对Al-Ti-MCM-41(1∶1)样品的吸附行为进行了详细分析,考察了吸附剂投加量、Cd2+初始质量浓度和吸附温度对其吸附行为的影响.结果表明:改性Al-Ti-MCM-41(1∶1)介孔材料的最可几孔径和比孔容分别为16nm和0.04cm3/g,由BJH法计算得到的平均孔径为17.02nm;其对污水中Cd2+的吸附率达99.8%.Cd2+的吸附率随Al-Ti-MCM-41(1∶1)介孔材料投加量的增加先增加而后降低最终达到平衡,吸附容量随Cd2+初始浓度的增大而增加;吸附温度对吸附行为基本无影响.     

中孔硅酸盐材料MCM-41的合成与表征研究(英文)

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,硅酸钠为硅源,铝酸钠为铝源,在水热条件下成功地合成出了ＭＣＭ－４１中孔硅酸盐材料。采用ＸＲＤ、低温Ｎ２吸附脱附等测试手段对合成的ＭＣＭ－４１样品进行了表征。通过优化合成条件,合成出孔径３.２ ｎｍ、比表面９０４ｍ２／ｇ和孔壁厚约１.４６ ｎｍ的ＭＣＭ－４１分子筛。催化活性测定采用微反应活性实验来评价其活性和选择性。     

中微双孔分子筛Beta-MCM-41的微波合成及加氢脱硫性能研究

以四乙基氢氧化铵(TEAOH)为微孔模板剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为介孔模板剂,SiO2、Fumed Silica或TEOS为硅源,通过微波两步自组装合成Beta-MCM-41型中微双孔分子筛。然后以合成的Beta-MCM-41(BM-S-M)、实验室自制的Beta、MCM-41、SBA-15以及γ-Al2O3为载体,通过等体积浸渍15%MoO3,3%NiO和3%CoO,制备得到Co-Mo-Ni-BM-S-M等氧化物催化剂;并在间歇式高温高压反应釜中,在350℃、5.0MPa H2压力下,以二苯并噻吩(DBT)为模拟油品研究所制备催化剂的加氢脱硫性能及反应动力学。结果表明,SiO2为硅源,微波辐射合成的BM-S-M分子筛结构有序性更好,比表面积(1033.923m2/g)和孔容(0.729cm3/g)更大,孔径集中分布在3.08nm(中孔)和1.22nm(微孔),且具有较强的酸性中心。4种不同载体催化剂的DBT加氢脱硫活性顺序为Co-Mo-Ni-BM-S-M>Co-Mo-Ni-MCM-41>商业Co-Mo-Al2O3>Co-Mo-Ni-Beta。此外,4种不同载体催化剂的加氢脱硫过程符合拟一级动力学规律。     

超声波合成介孔分子筛

介孔分子筛MCM鄄41自问世以来一直是材料研究的热门领域之一[1,2],目前报道的主要合成方法有水热合成法[3,4]、微波法[5,6]等。其中水热法反应时间长达3~5d,耗能大,不利于实用化生产。超声波化学又称声化学,是一门新兴的交叉学科。超声波的波长远大于分子尺寸,因而不能对分子直     

Progress in Pore-Size Control of Mesoporous MCM-41 Molecular Sieve Using Surfactant Having Different Alkyl Chain Lengths and Various Organic Auxiliary Chemicals

Pore-size control of mesoporous silica MCM-41 molecular sieve is described on the basis of the use of surfactant having different alkyl chain lengths and various organic auxiliary chemicals during the hydrothermal synthesis process. The BJH pore diameter of MCM-41 can be tuned from 1.6 to 4.2 nm using single or mixture of two surfactant(s) with alkyl chain lengths varied from C₈ to C₂₂. By the addition of different organic auxiliary chemicals: 1,3,5-trimethylbenzene, isopropylbenzene or tridecane into the synthesis medium, the BJH pore size of MCM-41 can be tailored up to 12.0 nm.     

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。     

A Novel Method for the Synthesis of Mesoporous Molecular Sieve MCM-41

Using glycerol, glycol and water as solvent, cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as template, tetraethyl orthosilicate (TEOS) as silica source, ethylenediamine (EDA) as base source, mesoporous molecular sieve MCM-41 has been synthesized at room temperature, characterized by X-ray power diffraction and N2 adsorption. Compared with the samples synthesized by glycol and water, the samples synthesized by glycerol have larger pore diameter and high surface areas. Thus glycerol is an efficient solvent for preparing larger pore mesoporous MCM-41.     

介孔分子筛MCM-41的修饰及在非均相催化有机合成中的应用

以反应类型分类综述了近年来介孔分子筛MCM-41的修饰及在非均相催化有机合成, 特别是在手性不对称合成、烯烃环氧化等领域的研究进展, 并对其发展趋势进行了展望.     

Eu(TTA)_3/MCM-41介孔复合体的溶胶凝胶法组装

利用溶胶 凝胶法将稀土配合物Eu(TTA) 3 组装到MCM 41介孔分子筛的孔道中 ,并初步认定客体分子Eu(TTA) 3 是以加合物形式包裹于表面活性剂胶束中。该法制得的介孔复合体Eu(TTA) 3/MCM 41,用XRD、HRTEM技术证实具有短程有序的、规整的六方介孔结构和大小分布均匀的纳米晶粒。对其光致发光和荧光寿命的研究发现 :与乙醇溶液中相比 ,Eu3 的荧光寿命没有发生改变 ,但Stokes位移却明显增大 ;复合体中 ,能量是从主体MCM 41传递到客体Eu(TTA) 3 上。     

钛硅沸石分子筛TiMCM-41的微波合成与表征

ＭＣＭ４１分子筛是一类以表面活性剂季铵碱或季铵盐为模板剂,液晶模板机理合成,孔道六方有序排列,孔径大小可在１６～１０ｎｍ范围内调节的新颖中孔硅铝分子筛材料．在多相催化、离子交换、吸附分离以及高等无机材料等领域具有较高的工程应用与学术研究价值［１］...     

EFFECT OF CRYSTALLIZATION TEMPERATURE ON MCM-41 SYNTHESIS

在Ｎａ２ＯＳｉＯ２ＣＴＡＢＨ２Ｏ四元水热体系中系统地考察了晶化温度对中孔ＭＣＭ４１分子筛合成及其骨架结构的影响。实验结果表明，提高晶化温度虽然能明显加快晶化速率，缩短晶化时间，但同时样品的结晶度和中孔骨架结构的有序度却被迅速破坏。这些特点与传统沸石的合成过程完全不同，其原因主要是合成ＭＣＭ４ｌ时所用的模板剂及其在合成中所起的模板作用与传统沸石完全不同。相对低的晶化温度（如１００℃）有利于高质量和高热稳定性的中孔ＭＣＭ４ｌ分子筛的合成。