介孔Ni基催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯

以十二烷基硫酸钠为模板剂,尿素为沉淀剂制备了介孔氧化镍,并将该方法成功拓展至介孔NiMgO催化剂的合成.考察了这两种催化剂以及采用溶胶.凝胶法制备的纳米氧化镍催化剂对乙烷氧化脱氢反应的催化性能.结果表明,介孔氧化镍较纳米氧化镍在相同乙烷转化率条件下乙烯选择性更高,且前者反应温区大为扩展,因而乙烯收率更高.介孔氧化镍经Mg调变后,其催化性能进一步提高,在450℃,C2H6:O2:N2=1:1:4和GHSV=18000ml/(g.h)条件下,介孔NiMgO催化剂上乙烷转化率和乙烯收率分别为56.6%和30.1%,其乙烯收率远高于纳米氧化镍(15.9%)和介孔氧化镍(22.5%).     

功能化有序介孔碳对重金属离子Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的选择性吸附行为

以三嵌段共聚物F127为模板剂,酚醛树脂为碳源,正硅酸乙酯为硅源,三组分共组装合成介孔碳-氧化硅纳米复合物,再经HF去除氧化硅,得到有序介孔碳(OMC).X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、低温N2吸脱附(BET)等测试表明,所得样品具有高度有序的介孔结构,比表面积和孔容分别为1330m2·g-1和2.13cm3·g-1,平均孔径6.4nm.对其先氧化、后氯化、再胺化,得到不同胺基接枝量的胺化介孔碳(C-NH2(m),m为加入的乙二胺的质量(g)).傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表征结果证实,胺基官能团成功接枝到有序介孔碳表面.TEM测试表明介孔碳的有序孔道结构得到了较好的保持.以有序介孔碳、胺化介孔碳作吸附剂对Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)进行选择性吸附研究.结果表明:功能化修饰前,样品对Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)饱和吸附量分别为213.33、241.55mg·g-1;修饰后饱和吸附量可分别达到495.05、68.21mg·g-1.功能化介孔碳表现了较强的选择性吸附Cu(Ⅱ)的能力.     

功能化有序介孔碳对重金属离子Cu(II)、Cr(VI)的选择性吸附行为

以三嵌段共聚物F127为模板剂, 酚醛树脂为碳源, 正硅酸乙酯为硅源, 三组分共组装合成介孔碳?氧化 硅纳米复合物, 再经HF去除氧化硅, 得到有序介孔碳(OMC). X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、低温 N2吸脱附(BET)等测试表明, 所得样品具有高度有序的介孔结构, 比表面积和孔容分别为1330 m²·g^-1和2.13 cm³·g^-1, 平均孔径6.4 nm. 对其先氧化、后氯化、再胺化, 得到不同胺基接枝量的胺化介孔碳(C-NH₂(m), m为加入的乙二胺的质量(g)). 傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表征结果证实, 胺基官能团成功接枝到有序介孔碳表面.TEM测试表明介孔碳的有序孔道结构得到了较好的保持. 以有序介孔碳、胺化介孔碳作吸附剂对Cu(II)、Cr(VI)进行选择性吸附研究. 结果表明: 功能化修饰前, 样品对Cu(II)、Cr(VI)饱和吸附量分别为213.33、241.55 mg·g^-1; 修饰后饱和吸附量可分别达到495.05、68.21 mg·g^-1. 功能化介孔碳表现了较强的选择性吸附Cu(II)的能力.     

介孔分子筛Al-MCM-41制备及催化合成二芳基乙烷

以硅酸钠为硅源、硫酸铝为铝源、CTAB为模板剂,采用水热法合成了骨架负载型固体酸Al-MCM-41介孔分子筛催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和红外(IR)方法对其进行了表征,同时研究了该催化剂在二芳基乙烷合成反应中的催化性能. 考察了各种反应因素的影响,确定其最佳合成条件为:原料m(苯乙烯)∶m(二甲苯)=1∶7.5,催化剂用量为1%(总投料质量分数),反应时间为3 h,反应温度为140 ℃,产率可达87.1%,比传统催化剂浓硫酸提高了17%. 研究结果表明,该催化剂是替代液体酸合成二芳基乙烷的理想固体酸催化剂.     

介孔载体嫁接的Schiff碱铬配合物催化氧化苯甲醇合成苯甲醛

将Cr(salen)配合物分别嫁接于介孔SiO2,MCM-41和SBA-15上制备成非均相Schiff碱铬配合物,并用FT-IR,UV-Vis,XRD,N2吸附和元素分析等对非均相铬配合物进行了表征.以30%的H2O2为氧化剂,以非均相铬配合物为催化剂,在无有机溶剂、相转移催化剂和添加剂的条件下,研究了选择性催化氧化苯甲醇合成苯甲醛的反应.结果表明,非均相铬配合物都表现出较好的催化性能.选择不同的介孔载体对非均相铬配合物的催化性能有较大的影响,Cr(salen)/MCM-41配合物显示有最好的催化性能;在优化的反应条件下,苯甲醇转化率可达52.5%,苯甲醛选择性为100%,且该非均相铬配合物重复使用4次后仍保持较好的催化性能.     

含铜有序介孔Cu-KIT-6的合成及其苯乙烯环氧化催化性能:pH值的影响（英文）

苯乙烯侧链C=C的选择性氧化一直是烯烃环氧化研究领域关注的热点之一.近几十年来,苯乙烯环氧化研究主要集中于多相过渡金属催化剂的开发与应用;以铜为主要活性物种的催化剂因具有较高的环氧苯乙烷选择性而备受瞩目.然而,采用pH调节法将铜离子引入三维六方介孔材料KIT-6阵列尚未见报道,尤其是pH值对合成材料的形貌、结构以及催化活性的影响尚未可知.基于此,本文采用pH调节法合成了铜嵌入KIT-6介孔材料Cu-KIT-6x(x代表初始溶胶的pH值,x=1.43,2.27,3.78,3.97,4.24,6.62),并将其应用于苯乙烯环氧化反应.采用X射线粉末衍射、氮气吸附脱附、透射电子显微镜以及X射线光电子能谱等手段对Cu-KIT-6x的表面结构及形貌进行了细致表征.结果表明,随着pH的变化,Cu-KIT-6x催化剂的物理特性、表面结构尤其是铜物种种类和含量均变化较大.较低的pH导致铜物种主要以Cu~(2+)形式存在,难以引入到KIT-6骨架中,且不利于介孔材料的合成,最终导致产生无序介孔结构.当pH增大到3.78时,约有4.6 wt%的Cu(Ⅱ)以–Cu–O–Si–形式成功引入KIT-6骨架中,获得了具有较高比表面积且有序的孔结构.此外,由于Cu~(2+)的引入,骨架内部分Si~(4+)被取代,促使Cu-KIT-6_(3.78)拥有可与载体KIT-6相媲美的大孔径.然而,当pH继续增大时,过量的Cu~(2+)从KIT-6骨架中析出,以CuO形式存在于载体表面,从而导致Cu-KIT-6的孔径逐渐增大;同时NaOH对三维立方介孔结构的破坏,使得介孔结构坍塌及比表面积显著降低.以苯乙烯环氧化反应评价了Cu-KIT-6x系列催化剂的催化活性.当以叔丁基过氧化氢为氧化剂,乙腈为溶剂,在70 ℃反应6 h后,Cu-KIT-6_(3.78)表现出最优的苯乙烯转化率(43.5%)及环氧苯乙烷选择性(86.6%).使用4次后,Cu-KIT-6_(3.78)展示了稳定的苯乙烯转化率、环氧苯乙烷选择性及有序的孔结构,充分表明其具有出色的稳定性.各表征结果揭示了在适宜pH下合成的Cu-KIT-6_(3.78)催化剂具有较高的铜含量、有序的立方Ia3d介孔结构及合适的结构参数,因而在苯乙烯环氧化反应中表现优异活性和良好稳定性.     

W掺杂SiO2介孔材料的制备与表征

以非离子表面活性剂三嵌段共聚物P123为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、钨酸钠(Na2WO4·2H2O)为钨源, 通过水热法一步合成了W掺杂的二氧化硅介孔材料W-SiO2, 并通过XRD、HRTEM、EDX、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段, 考察了随着W含量增加, W-SiO2介孔材料结构的变化规律以及钨物种在材料中的存在状态. 结果表明, 当WO3含量w(WO3)约为10%时, W-SiO2中的钨物种是高度分散进入介孔骨架,形成W-O-Si 键; 当w(WO3)=20%时, 样品中开始有未掺入到SiO2骨架中WO3的结晶出现; 当w(WO3)约60%时, W-SiO2 样品能保持很好的介孔孔道结构, 更高含量WO3掺入将破坏二氧化硅介孔结构.     

介孔二氧化硅负载高分散钒催化剂的制备及乙烷选择氧化性能

以高比表面积的介孔二氧化硅为载体, 采用等体积浸渍法制备了一系列介孔二氧化硅负载钒催化剂, 并探究了其乙烷选择氧化反应性能. 利用X射线衍射(XRD)、 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和氢气程序升温还原(H₂-TPR)等方法对催化剂的物化性质进行了表征, 研究了钒负载量对催化剂结构特征的影响. 结果表明，随着钒负载量的增加, 钒物种在催化剂表面的存在形式由高分散低聚的VO _x 转变为高聚的VO _x, 其中高分散钒物种有利于提高目标产物乙烯和乙醛的选择性.     

介孔分子筛W-SBA-15催化氧化乙苯制备苯乙酮

合成了W-SBA-15介孔分子筛,利用X射线衍射和BET测试对其结构进行了分析.以质量分数30%的H2O2为氧化剂,丙酮为溶剂,研究了介孔分子筛W-SBA-15对乙苯氧化成苯乙酮的催化作用.结果表明,优化的反应条件为:温度120℃,时间8 h,催化剂用量10.0%(质量分数),n(乙苯):n(H2O2):n(丙酮)=1...     

一步法制备含W介孔碳材料及其氧化脱硫性能研究

以钨酸钠为钨源,以乙二胺四乙酸二钠为碳源经过高温煅烧制备了含W的介孔碳材料,采用XRD、SEM、FT-IR、BET对含钨的介孔碳材料进行表征。结果表明,煅烧后介孔碳材料的表面形成了粒状含有结晶水的氧化钨(WO_3·H_2O)。相比于纯的介孔碳材料,含钨介孔碳材料的总比表面积减小。以含W介孔碳材料为催化剂,H_2O_2作为氧化剂,1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([BMIM][BF_4])离子液体作为萃取剂,组成萃取-催化氧化脱硫体系(ECODS)并研究其对模拟油中二苯并噻吩脱除效果。考察了氧化钨负载量、反应温度、H_2O_2加入量、催化剂用量、离子液体用量以及不同类型硫化物对二苯并噻吩脱除的影响。在最佳反应条件下,催化剂对二苯并噻吩(DBT)、4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)、苯并噻吩(BT)、噻吩(TH)和真实汽油的脱除率分别达到98.6%、65.6%、61.2%、57.8%和64.3%。催化剂回收利用五次之后脱硫率略有降低,仍高达95.2%。     

Synthesis and characterization of Cr-MSU-1 and its catalytic application for oxidation of styrene

Chromium-containing mesoporous silica material Cr-MSU-1 was synthesized using lauryl alcohol-polyoxyethylene (23) ether as templating agent under the neutral pH condition by two-step method. The sample was characterized by XRD, TEM, FT-IR, UV-Vis, ESR, ICP-AES and N₂ adsorption. Its catalytic performance for oxidation of styrene was studied. Effects of the solvent used, the styrene/H₂O₂ mole ratio and the reaction temperature and time on the oxidation of styrene over the Cr-MSU-1 catalyst were examined. The results indicate that Cr ions have been successfully incorporated into the framework of MSU-1 and the Cr-MSU-1 material has a uniform worm-like holes mesoporous structure. After Cr-MSU-1 is calcined, most of Cr³⁺ is oxidized to Cr⁵⁺ and Cr⁶⁺ in tetrahedral coordination and no extra-framework Cr₂O₃ is formed. The Cr-MSU-1 catalyst is highly active for the selective oxidation of styrene and the main reaction products over Cr-MSU-1 are benzaldehyde and phenylacetaldehyde. Its catalytic performance remains stable within five repeated runs and no leaching is noticed for this chromium-based catalyst.     

不同载体负载的Cr基催化剂催化CO2氧化异丁烷脱氢制异丁烯

制备了介孔分子筛MSU-1,γ-A12O3,AC(活性炭)和MgO负载的CrOx催化剂,并考察了其催化CO2氧化异丁烷脱氢制异丁烯反应性能.结果表明,各催化剂活性的顺序为:CrOx/MSU-1 ＞CrOx/A12O3＞ CrOx/AC＞ CrOJMgO.其中在CrOx/MSU-1催化剂上,异丁烷的转化率和异丁烯的收率分...     

Cr/MSU-1催化剂中Cr含量对CO2氧化丙烷脱氢反应催化性能的影响

研究了CO2氧化丙烷脱氢制丙烯高效wCr/MSU-1 (w＝2, 4, 6, 8, 10, 质量分数, 以Cr2O3计算)催化剂中Cr含量对催化剂结构和催化活性的影响. 催化剂活性评价结果表明, 随Cr含量的增加, 催化剂的活性呈现先提高后降低的变化趋势. 在600 ℃条件下, 6.0Cr/MSU-1表现出最佳的催化反应活性, 其中丙烷、CO2转化率分别达到62.6%和22.1%. 为明确Cr含量对催化剂结构的具体影响, 对催化剂样品进行了XRD, UV-Vis和XPS表征: 催化剂样品的XRD表征发现Cr/MSU-1催化剂不仅能够保持良好的MSU-1分子筛的孔道结构, 而且活性金属Cr在载体表面具有很高的分散度, 随着Cr含量的增加催化剂表面形成明显的Cr2O3晶相; UV-Vis表征结果证实低Cr含量催化剂表面主要以Cr6＋的形式存在, 高Cr含量催化剂表面有明显的Cr3＋出现; 反应前后的催化剂XPS表征结果进一步证实催化剂表面的Cr6＋与催化反应活性具有良好对应关系. 基于上述结果, 我们认为Cr6＋是该催化剂重要的活性中心.     

乙烯基官能化MSU-X的合成

分别在非离子表面活性剂（AEO9或Tx-15）的存在下,采用共水解缩聚一步合成了乙烯基官能化MSU-X型中孔分子筛（V-MSU-1, V-MSU-2）,并对其合成过程,材料的结构和表面性质进行了比较研究. 乙烯基官能化后, 乙烯基团以共价键的方式与SiO2骨架相连并均匀分布于孔道表面, 改善了分子筛孔道的疏水性能.不同的模板剂及前驱体中有机官能基的含量对V-MSU-X孔道特征、表面和织构性能有一定的影响.     

有机官能团对硅基MSU-X织构性能的影响

采用有机硅氧烷(RTES)与硅氧烷(TEOS)共水解缩聚合成了有机官能化的MSU-1中孔材料(R=甲基,苯基,乙烯基,脲丙基)。当前驱体中RTES与TO64EOS的摩尔比为0.1:0.9时合成R10-MSU-1分子筛,通过现化分析技术证明BA所选有机官能团均能进入分子筛骨架,而且在相同摩尔数的各数有机硅氧烷存在下,由于其反应速率、空间位阻的不同使其对骨架的缩聚程度、孔道和表面性质有不同的影响。利用SAXS实验技术对所合成R10-MSU-1材料结构表面以及由于有机官能团的存在对无机骨架产生的影响进行了研究。SAXS较强的散射强度分布对Porod定理形成负偏离,表明孔和基体之间有明显的界而层存在,并求得界面层的平均厚度。实验证明有机基团的均匀分布于孔道表面而形成有机界面层。SAXS测试还显示上述分子筛呈质量分形特征,其形成过程可能为非平衡非线性的聚集机制。     

Au/Ti-MCM-41(H)催化丙烯气相直接环氧化

采用纳米组装法制备了一系列不同Ti含量的具有微孔-介孔复合结构(hybrid)的钛硅分子筛Ti-MCM-41(H)载体,继而用沉积-沉淀法制得纳米金催化剂.通过粉末X射线衍射(XRD)、氮气等温吸附-脱附、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、紫外-可见漫反射(DRUV-Vis)光谱、透射电镜(TEM)及等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对催化剂进行了表征,并考察了纳米金催化剂在氢气/氧气共存条件下丙烯气相直接氧化制环氧丙烷反应中的催化性能.结果表明:合成的微孔-介孔复合结构的钛硅分子筛Ti-MCM-41(H)具有典型的MCM-41结构,Ti(IV)以高分散的形式存在于分子筛的骨架结构中.在常压、423K反应温度下,以Ti/Si摩尔比为1%的Ti-MCM-41(H)为载体制备纳米金催化剂表现出了最佳的催化性能,反应30min,丙烯的转化率达5.4%,环氧丙烷的选择性为74.2%,环氧丙烷的生成速率为73.1g·h-1·kg-1;反应330min后,丙烯的转化率为4.9%,环氧丙烷的选择性为67.3%.     

氯掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土的合成及光催化性能

采用溶胶 凝胶法制备了氯掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土催化剂。 利用XRD、SEM、UV-Vis-DRS、光致发光谱(PLS)、N2吸附-脱附和XPS等测试技术对其进行了表征。 结果表明,该催化剂具有明显的锐钛矿相结构,且氯掺杂与二氧化钛柱撑后,蒙脱土的层间结构没有完全被破坏;氯掺杂拓宽了其光吸收范围,在可见光区吸收增强;其带隙能由3.19 eV减小至3.14 eV;氯以阴离子形式存在于TiO2晶格中。 对硝基苯胺降解实验表明,氯掺杂可显著提高二氧化钛柱撑蒙脱土的光催化活性,氯掺杂量为6%(与钛的摩尔比)的催化剂具有较好光催化活性。     

以微孔β沸石为硅铝源合成强酸性介孔分子筛

以微孔β沸石为硅铝源,通过碱处理和以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,合成了具有较强酸性的六方结构介孔分子筛材料B-MCM-41,并采用XRD、N₂吸附脱附、FT-IR、²7Al MAS NMR、HRTEM和水热处理等手段对其进行了结构表征,采用NH₃-TPD对其进行了酸性表征。实验结果表明,B-MCM-41具有明显强于常规介孔分子筛的酸性,且在C⁺₁0混合芳烃加氢脱烷基化反应中表现出了良好的催化性能。这主要是由于碱溶液将β沸石降解为沸石结构单元,在表面活性剂作用下五元环次级结构单元被引入了介孔铝硅酸盐B-MCM-41的结构。     

La促进型六铝酸盐Ba1－xLaxFeAl11O19－δ催化甲烷燃烧性能

用碳酸铵水溶液共沉淀法制备了系列Ba_1－xLa_xFeAl₁₁O_19－δ六铝酸盐型催化剂,并以甲烷燃烧为探针反应考察催化剂的催化活性.La部分取代Ba提高了催化剂的催化甲烷燃烧活性,且随La取代量的增加,催化剂的起燃温度呈规律性变化,镧、钡之间存在最佳配比,活性最好的催化剂为Ba_0.2La_0.8FeAl₁₁O_19－δ,其催化甲烷燃烧的起燃温度仅有495 ℃（V_CH4:V_O2:V_N2=1:4:95）.XRD和SEM结果表明,不同含量镧掺杂的材料经1 200 ℃焙烧5 h后，呈现典型的六铝酸盐结构特征；不同温度的焙烧实验表明掺杂镧能够促进六铝酸盐相的形成.Diffuse UV-Vis表征表明催化剂中的铁呈＋3价,Diffuse UV-Vis, TPR和FT-IR结果表明Ba、La、Fe之间存在协同作用.     

From layered double hydroxide to spinel nanostructures: facile synthesis and characterization of nanoplatelets and nanorods

Mg-Al spinel (MgAl2O4) nanorods and nanoplatelets transformed from Mg-Al layered double hydroxide (Mg-Al-LDHs) were synthesized via a combined hydrothermal method and calcination route using Al(NO3).9H2O and Mg(NO3)2.6H2O as raw materials. The nanorods and nanoplatelets were characterized by means of physical techniques, including powder X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), high-resolution transmission electron microcopy (HRTEM), selected-area electron diffraction (SAED), Fourier transform infrared spectra (FT-IR), thermogravimetric (TG), and nitrogen adsorption-desorption isotherms. XRD patterns reveal that the Mg-Al-LDHs nanostructures were obtained under a hydrothermal reaction temperature of 200 degrees C and Mg-Al spinel nanostructures were fabricated via calcination of the Mg-Al-LDHs nanostructures at 750 degrees C. It can be seen from TEM that the sizes of the Mg-Al-LDHs nanoplatelets were about 20-40 nm and the diameters of the MgAl2O4 nanorods were ca. 6 nm. The HRTEM images indicate that the crystal lattice spaces of the MgAl2O4 nanorods and nanoplatelets are 0.282 and 0.287 nm, respectively.