MgO/SBA-15固体碱介孔材料的研制

结合浸渍和微波辐射技术，分别采用浸渍、浸渍-微波、微波辐射等方法将醋酸镁高分散在SBA-15上而成为MgO改性介孔固体碱材料。结果显示：使用不同负载方法以及含铝SBA-15为载体，均能使MgO均匀分散;负载量达到20%时，XRD法仍未检测到样品上有MgO的晶相。实验表明负载的MgO在载体上形成了多层重叠结构，产生较多的中强碱位，而在介孔分子筛中引入Al原子则有利于碱位的形成。     

基于发光化合物的氧气传感材料

系统介绍了基于发光材料的氧气传感技术,基本原理和研究现状。值得一提的是,介孔无机材料MCM-41和MCM-48可以作为载体,其与卟啉铂衍生物组装得到的氧气传感材料具有很好的氧气传感性能。     

三头季铵盐表面活性剂导向合成新型立方相介孔二氧化硅

介孔分子筛因具有大而均一的孔道、高比表面积及相对良好的热稳定性而在精细化学品催化剂[1,2 ] 、生物大分子分离 [3] 和功能材料的主体 [4 ] 等领域有十分广阔的应用前景 .自 1 992年 Mobil公司合成 M41 S[5,6 ] 系列介孔材料以来 ,HMS[7] ,MSU[8] 和 SBA[9～ 12 ] 系列以及 FDU- 1 [13] 等不同结构的介孔分子筛材料相继被合成 .立方相介孔分子筛因具有三维网状结构和可通性较高的孔道而在反应中不易堵塞 ,相对于一维孔道结构的六角相 MCM- 41和 SBA- 1 5 ,其应用前途更加广阔 .迄今 ,人们已经合成了 MCM- 48[14～ 16 ]( Ia3d) …     

负载型铜系分子筛催化剂在苯酚羟基化反应中的应用

以介孔分子筛MCM-41、MCM-48和AIMCM-41以及微孔分子筛Naβ和MOR为载体,分别采用有机官能团化法和分步水热合成法制备了系列负载型催化剂,考察了其在苯酚羟基化反应中的活性;得到了不同载体类型、不同负载方法及不同助剂与反应活性的对应关系．结果表明：以微孔分子筛为载体的催化剂对副产物有明显的抑制作用．介孔分子筛AIMCM-41,MCM-41,MCM--48为载体时,催化剂在苯酚羟基化反应中的活性顺序为AIMCM-41〉MCM-48〉MCM-41,助剂镧和钴的引入可以有效抑制副产物的产生．     

双介孔硅基材料负载Pd催化剂上甲苯氧化性能的研究

催化氧化技术是挥发性有机物(VOCs)减排与控制的主流技术之一,其关键之处在于高效催化材料的研究与开发,负载型贵金属催化材料由于其低温下优越的VOCs催化氧化性能,受到国内外研究者的广泛关注.对于负载型催化剂而言,载体的性质直接影响活性相的分散,反应物和生成物的扩散与吸脱附,是影响负载型催化剂性能的主要因素.近年来,多级孔结构硅基材料由于具有多级的孔道结构、高比表面积和大的孔体积,逐渐成为VOCs催化氧化材料的研究热点.本文采用溶胶凝胶法和浸渍法制备了系列双介孔结构硅基材料负载Pd催化剂(Pd/BMS-x),通过控制合成过程中氨水的用量以调节催化剂的介孔结构分布. X射线衍射(XRD)结果表明,所合成的Pd/BMS-x催化剂在~2.0°的衍射峰,类似于MCM-41的(100)晶面衍射峰,表明所有的样品均具有有序的介孔结构. N2吸脱附实验表明所有样品的比表面积均高于1000m2/g,孔径分布表明Pd/BMS-30样品为单一介孔结构,而Pd/BMS-5~Pd/BMS-20样品具有2.64 nm以及18–45 nm范围内的双介孔结构,且Pd/BMS-15样品介孔分布较为集中. Pd/BMS-x催化剂上甲苯催化氧化性能测试表明,双介孔结构的Pd/BMS-5~Pd/BMS-20催化剂上甲苯催化氧化活性远高于单一介孔结构的Pd/BMS-30催化剂,表明载体结构对催化剂性能有重要影响.其中, Pd/BMS-15催化剂性能最佳(T90为228°C)且具有较强的稳定性,250°C条件下,反应持续60h催化剂未见明显失活. SEM和TEM结果表明, Pd/BMS-15催化剂中Pd高度分散于载体上,平均粒径在~3 nm左右.而Pd/BMS-30催化剂中Pd颗粒间有明显的团聚,平均粒径在8~17 nm之间.分散度测试表明,单一介孔结构的Pd/BMS-30催化剂, Pd分散度仅为27%,而双介孔结构Pd/BMS-5–Pd/BMS-20催化剂介于39%到69%,其中Pd/BMS-15催化剂中Pd分散度高达69%.与常规单一介孔MCM-41和MCM-48负载Pd催化剂相比,在低空速(42000 h–1)条件下, Pd/BMS-15催化剂上甲苯催化氧化性能与Pd/MCM-41和Pd/MCM-48催化剂相当.高空速(70000h–1)条件下, Pd/BMS-15催化剂的活性远高于单一介孔的Pd/MCM-41和Pd/MCM-48催化剂. Pd/BMS-15催化剂独特的双介孔结构,有利于活性相Pd的分散、反应物的扩散和传输,特别是在高空速条件下,有利于反应物与活性相的接触,提高了材料的氧化反应性能.进一步考察了材料的水热稳定性,将11 vol%的水蒸气引入到反应体系中,测试结果表明水蒸气的加入导致Pd/MCM-41和Pd/MCM-48催化剂的甲苯催化氧化性能显著下降,反应500 min后甲苯转化率分别从100%下降到76%和81%,而对于Pd/BMS-15催化剂,水蒸气的引入并未导致其活性明显下降,从而表明Pd/BMS-15催化材料具有较高的水热稳定性.     

双介孔硅基材料负载Pd催化剂上甲苯氧化性能的研究（英文）

催化氧化技术是挥发性有机物(VOCs)减排与控制的主流技术之一,其关键之处在于高效催化材料的研究与开发,负载型贵金属催化材料由于其低温下优越的VOCs催化氧化性能,受到国内外研究者的广泛关注.对于负载型催化剂而言,载体的性质直接影响活性相的分散,反应物和生成物的扩散与吸脱附,是影响负载型催化剂性能的主要因素.近年来,多级孔结构硅基材料由于具有多级的孔道结构、高比表面积和大的孔体积,逐渐成为VOCs催化氧化材料的研究热点.本文采用溶胶凝胶法和浸渍法制备了系列双介孔结构硅基材料负载Pd催化剂(Pd/BMS-x),通过控制合成过程中氨水的用量以调节催化剂的介孔结构分布.X射线衍射(XRD)结果表明,所合成的Pd/BMS-x催化剂在~2.0°的衍射峰,类似于MCM-41的(100)晶面衍射峰,表明所有的样品均具有有序的介孔结构.N2吸脱附实验表明所有样品的比表面积均高于1000 m2/g,孔径分布表明Pd/BMS-30样品为单一介孔结构,而Pd/BMS-5~Pd/BMS-20样品具有2.64 nm以及18–45 nm范围内的双介孔结构,且Pd/BMS-15样品介孔分布较为集中.Pd/BMS-x催化剂上甲苯催化氧化性能测试表明,双介孔结构的Pd/BMS-5~Pd/BMS-20催化剂上甲苯催化氧化活性远高于单一介孔结构的Pd/BMS-30催化剂,表明载体结构对催化剂性能有重要影响.其中,Pd/BMS-15催化剂性能最佳(T90为228°C)且具有较强的稳定性,250°C条件下,反应持续60 h催化剂未见明显失活.SEM和TEM结果表明,Pd/BMS-15催化剂中Pd高度分散于载体上,平均粒径在~3 nm左右.而Pd/BMS-30催化剂中Pd颗粒间有明显的团聚,平均粒径在8~17 nm之间.分散度测试表明,单一介孔结构的Pd/BMS-30催化剂,Pd分散度仅为27%,而双介孔结构Pd/BMS-5–Pd/BMS-20催化剂介于39%到69%,其中Pd/BMS-15催化剂中Pd分散度高达69%.与常规单一介孔MCM-41和MCM-48负载Pd催化剂相比,在低空速(42000 h–1)条件下,Pd/BMS-15催化剂上甲苯催化氧化性能与Pd/MCM-41和Pd/MCM-48催化剂相当.高空速(70000 h–1)条件下,Pd/BMS-15催化剂的活性远高于单一介孔的Pd/MCM-41和Pd/MCM-48催化剂.Pd/BMS-15催化剂独特的双介孔结构,有利于活性相Pd的分散、反应物的扩散和传输,特别是在高空速条件下,有利于反应物与活性相的接触,提高了材料的氧化反应性能.进一步考察了材料的水热稳定性,将11 vol%的水蒸气引入到反应体系中,测试结果表明水蒸气的加入导致Pd/MCM-41和Pd/MCM-48催化剂的甲苯催化氧化性能显著下降,反应500 min后甲苯转化率分别从100%下降到76%和81%,而对于Pd/BMS-15催化剂,水蒸气的引入并未导致其活性明显下降,从而表明Pd/BMS-15催化材料具有较高的水热稳定性.     

直接模板法合成三维立方介孔氧化硅HOM-5

0引言自1992年Mobil公司制备出M41S系列[1,2](包括MCM-41、MCM-48和MCM-50)介孔氧化硅以来,介孔材料以其有序度高、比表面积大、孔径可调等优异特性,引起了材料科学界的关注。不同类型的系列介孔材料,如SBA[3]、HMS[4]、MSU[5]等相继见诸报道。其中,空间群为Ia3d的MCM-48型三维立方介孔氧化硅具有完全相同,但互不相连的两套孔道[6],贯通性好,对称性高,对物料的传输优于二维孔道结构,在吸附、分离及催化等领域应用前景广泛。但这种结构对应的是溶致液晶相图的V1区域,对于多数表面活性剂来说,此相区较小,因此这种结构较难合成[7]。…     

具有强酸位的六方和立方介孔硅铝分子筛合成及催化活性比较

六方 MCM- 41和立方 MCM- 48介孔分子筛是长程有序的介孔材料 ,由于其孔壁是无定形结构 ,具有较弱的酸性 ,限制了其应用范围 .若能提高它们的酸强度则可提高其在石油炼制和精细化工中的应用价值 .现已采用多种改进方法来提高其酸强度 [1～ 6 ] ,但所合成的介孔材料均为六方结构 ,而具有立方结构的材料未见文献报道 .本文采用两步晶化合成法 ,用低浓度的表面活性剂合成出具有强酸位的立方介孔分子筛 ( MB48) ,还通过调节溶液的酸碱性合成出六方介孔分子筛 ( MB41 ) ,对样品的结构、酸性和催化性能进行了表征和比较 .1　实验部分1 .1　 β…     

基于MCM-41微反应器的微波辅助合成新方法研究

采用微波辐射合成法合成了纳米介孔分子筛MCM-41作为微反应器.以苯并呋喃-2(3H)-酮的合成为实例,在甲苯介质中将邻羟基苯乙酸组装到MCM-41微反应器中,研究了溶液体系及微反应器中反应温度、反应时间及微波辐射时间对反应的影响.结果显示,在施加微波与不施加微波情况下,MCM-41微反应器中进行的反应较溶液体系中进行的反应产率提高了2～33与2～12倍.对于MCM-41微反应器中的反应,施加微波辐射后反应产率可进一步提高20%～100%.     

以混合表面活性剂为模板可控合成MCM-48和MCM-41分子筛

利用阳离子和三嵌段共聚物混合表面活性剂为模板,在水热条件、碱性介质中可控合成出MCM-48和MCM-41分子筛。在固定P123(聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物):TEOS(正硅酸乙酯)(物质的量的比)为0.01875的体系中,调节CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)∶TEOS(正硅酸乙酯)物质的量比值m,当m在0.12~0.13范围合成出MCM-48分子筛;当m在0.04~0.08范围合成出MCM-41分子筛。通过XRD,TEM,N2物理吸附,IR等方法进行了表征。结果表明:聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(P123)的加入可以更大程度地降低合成介孔材料所需阳离子表面活性剂的用量;可控合成的介孔材料具有高比表面积、高度有序的孔道结构、较集中的孔径分布。     

晶化时间对ZSM-5/MCM-48复合分子筛结构及MTG反应性能的影响

采用两步晶化法制备ZSM-5/MCM-48微介孔复合分子筛,通过调变前驱体溶胶的晶化时间获得不同结构的ZSM-5/MCM-48基分子筛催化剂。采用XRD、N₂-吸附、SEM、TEM、FT-IR和Py-FTIR等手段进行表征,结果表明,前驱体溶胶的晶化时间对ZSM-5/MCM-48复合分子筛的结构和表面酸性产生重要的影响,而特定结构的复合分子筛基催化剂可以显著改变甲醇制汽油（MTG）反应的产物分布,与ZSM-5基催化剂相比显著降低了油品中芳烃和均四甲苯的含量。阐明了其催化作用机制是由于介孔结构的MCM-48对微孔结构的ZSM-5界面或表面的修饰作用。     

纳米介孔分子筛MCM-41的微波辐射合成法

报导了纳米介孔分子筛MCM-41的微波辐射合成法,运用XRD、HRTEM、IR、TG、荧光光谱和低温N2吸附等技术对其进行了表征.研究结果表明,利用微波技术合成MCM-41,操作便利,节能省时.所得产物具有六方介孔排列结构,孔径约2.5 nm;颗粒大小分布均匀,平均粒径约40 nm;比表面积和孔隙率高,吸附量大,热稳定性好;在近紫外光激发下,显示出纳米粒子的量子发光效应.     

微波固相法制备ZnCl2/MCM-41催化剂及其催化性能

采用微波固相法、普通加热法和溶剂分散法等不同方法制备了ZnCl2/MCM-41催化剂,以XRD、FT-IR和TG-DSC等表征手段,比较了不同方法制备的催化剂中ZnCl2在分子筛表面的存在状态.XRD测定结果表明,微波固相法和溶剂分散法制备的样品可使ZnCl2完全分散于MCM-41分子筛表面,而加热法制备的样品中仍存在ZnCl2的晶相衍射峰.FT-IR、DSC和原子吸收光谱的测定结果表明,微波辐射可使ZnCl2与分子筛表面羟基发生固态相互作用形成O－Zn－Cl活性位,具有更加温和的Lewis酸性.考察了不同方法制备和不同ZnCl2负载量的催化剂在月桂烯与丙烯醛Diels-Alder反应中的催化性能,与普通加热法制备的催化剂相比,微波固相法与溶剂分散法制备的催化剂具有更好的催化活性和选择性,但微波固相法制备催化剂更为简单.     

MgO在NaY沸石上的分散及其催化性能

采用微波辐射方法将ＭｇＯ直接分解在ＮａＹ沸石上,从而获得强碱性活性位。ＭｇＯ／ＮａＹ具有耐水冲刷性,克服了通常负载型固体碱在水中易流失的弱点,并在２７３Ｋ的顺式－２－丁烯异构化反应中具有催化活性。     

Surface modification to improve the sorption property of U(VI) on mesoporous silica

Polyoxometalates K₇[α-PW₁₁O₃₉]·14H₂O (PW11) modified mesoporous silica (MCM-48) with cubic structure, was prepared by impregnation and calcination methods. The modified mesoporous silica sorbent (PW11/MCM-48) was studied as a potential adsorbent for U(VI) from aqueous solutions. MCM-48 and PW11/MCM-48 were confirmed by X-ray diffraction and nitrogen physisorption techniques. The results indicate the original keggin structure of PW11 and mesoporous structure of MCM-48 are maintained after supporting PW11 on mesoporous silica MCM-48. The effects of contact time, solid-to-liquid ratio (m/V), solution pH and ionic strength on U(VI) sorption behaviors of the pure and modified mesoporous silicas were also studied. Typical sorption isotherms such as Langmuir and Freundlich isotherms were determined for sorption process. The results suggest that the sorption of U(VI) on MCM-48 or PW11/MCM-48 are strongly dependent on pH values but independent of ionic strength. The sorption capacity of PW11/MCM-48 for U(VI) is about ten times more than that of MCM-48.     

介孔Ce-MCM-48的合成及其可见光催化性能研究

分别利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、正硅酸乙酯(TEOS)为模板剂和硅源,合成了高度有序的MCM-48材料。通过浸渍法制备了Ce含量不同的MCM-48(Ce-MCM-48s)材料。采用TG-DTA、小角XRD、N2吸-脱附、FT-IR、TEM、XPS和UV-vis等对Ce-MCM-48s进行了表征。XRD、N2吸-脱附和TEM证明Ce-MCM-48s具有与MCM-48相似的三维螺旋立体结构;FT-IR和XPS表明MCM-48孔道及其表面已被Ce氧化物所覆盖。可见光催化降解罗丹明B的实验证明,10%Ce-MCM-48的催化降解效率好于纯CeO2,商用TiO2(P125),5%Ce-MCM-48和15%Ce-MCM-48的。     

Synthesis of lanthanum-doped MCM-48 molecular sieves and its catalytic performance for the oxidation of styrene

Lanthanum-doped MCM-48 molecular sieves with different La contents were synthesized hydrothermally and characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen sorption, transmission electron microscopy (TEM), UV-visible spectroscopy, and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. The results show that the majority of La cations have been incorporated into the framework of MCM-48 molecular sieves. When the molar ratio of La/Si is >0.039 in the sample, some of lanthanum species exist in the extraframework. Compared with pure silicate MCM-48, lanthanum-doped MCM-48 samples show the medium strong acidity that is due to the incorporation of La in the framework of silica. In the oxidation of styrene with H(2)O(2) as the oxidant over the lanthanum-doped MCM-48 catalysts, benzaldehyde is the main product with a small amount of styrene oxide. The La content in the catalysts, reaction temperature, reaction time, and solvent affect greatly the catalytic oxidation of styrene. The conversion of styrene and the selectivity to styrene oxide increase noticeably when a small amount of NaOH aqueous solution is added into the reaction mixture. Ln-doped MCM-48 catalysts with 14 kinds of rare earth elements were synthesized hydrothermally and evaluated for the oxidation of styrene. The results show that their catalytic performance is tremendously different and depends on the nature of rare earth elements doped in the MCM-48 mesoporous materials.     

MCM-48分子筛的高效合成途径

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,用水热合成法合成MCM-48,在合成过程中通过降低pH值等方法可以使得MCM-48的产率显著提高,当pH=7时,产率达到97%。XRD和物理吸附表明合成的介孔分子筛具有高比表面积(BET,～1000m^2/g)和规整的孔道结构且孔径集中在2.6nm左右。     

Proline and benzylpenicillin derivatives grafted into mesoporous MCM-41: Novel organic-inorganic hybrid catalysts for direct aldol reaction

New organic-inorganic hybrid catalysts were synthesized by covalent grafting of proline and benzylpenicillin derivatives into mesoporous MCM-41. These catalysts were extensively characterized using FT-IR,¹³C CP MAS solid stateNMR, XRD and TEM techniques. These were used as catalysts for direct, asymmetric aldol reaction between acetone and activated aromatic aldehydes. In the reaction of 4-nitro and 4-fluoro benzaldehyde, the aldol products were obtained in 36% and 59%ee respectively. The catalysts were reusable with neither significant drop in enantioselectivity nor loss of mesostructure. An attempt was made to substantiate the proposed ’enamine’ mechanism for direct aldol reaction by trapping the intermediate between proline-MCM-41 and acetone. Dedicated to Professor C N R Rao on his 70th birthday     

Mesoporous Silica MCM-48 Membrane Synthesized on a Coarse-pore α-Al2O3 Ceramic Tube

A mesoporous MCM-48 membrane was synthesized on a coarse-pore a-alumina ceramic tube by hydrothermal treatment by using a cationic surfactant as the structure-directing agent under basic conditions.The products were characterized by small-angle X-ray diffraction, SEM measurements and N2 adsorption experiments. The X-ray diffraction(XRD) results show that the membrane possesses a periodic mesostructure,which is typical for an MCM-48 material. The results of the SEM measurements indicate that MCM-48 grew in the pores of the support and formed a continuous membrane. The N2 adsorption and desorption isotherms also show that the membrane is a typical mesoporous material with pore channel size of about 2.74 nm.