蒸汽辅助合成STW结构硅锗酸盐分子筛

采用蒸汽辅助法制备了高稳定性STW结构硅锗酸盐分子筛. 相比于传统水热方法, 使用温和的蒸汽辅助可显著减少模板剂用量, 产物结晶度与骨架Si元素含量更高. 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 能量散射谱(EDS)、 热重(TG)分析等技术手段考察了蒸汽辅助合成硅锗酸盐分子筛过程中水对产物结构的影响, 发现随着外加水量的增加, 产物从纯相GeO₂逐渐转化为STW分子筛纯相, 最终变为GeO₂, STW与MFI结构的混相; 此外, 反应物中带入的痕量水可以优先活化Ge元素, 从而在一定程度上决定了产物构型.     

高度b取向Silicalite-1分子筛膜的制备

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源, 四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂, 通过调变合成silicalite-1分子筛溶胶组成及反应时间等合成参数, 用原位水热晶化法在玻璃基底上制备了表面平整、连续性好且高度b取向的silicalite-1分子筛膜. 研究了溶胶组成及基底表面粗糙度与分子筛膜中晶体取向的关系, 讨论了晶化条件对分子筛膜厚度及膜中微晶尺寸及分布的影响, 实现了silicalite-1 沸石分子筛在基底表面的高度取向生长和膜中晶体大小及膜层微结构的调控. 本文描述的制备方法简单且重复性好. 此外, 还利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析方法对样品进行了表征.     

铝离子在beta沸石晶化过程中对多形体A富集的影响

以四乙基氢氧化铵为有机结构导向剂,采用超浓水热方法,从氟离子体系合成出手性多形体A(简称A形体)富集的全硅beta沸石。在同样的初始混合物中引入铝源后,所合成的beta沸石中A形体含量明显降低,产物为普通的硅铝beta沸石。用粉末X射线衍射、元素分析、热重-差热分析、氮气吸附、扫描电子显微镜和固体魔角自旋核磁共振等表征手段对全硅beta沸石和硅铝beta沸石进行了详细的表征,并研究了其晶化过程。结果表明,铝源的引入可以加速beta沸石的晶化,得到的硅铝beta沸石晶体粒径明显减小。在硅铝beta沸石的晶化过程中生成了五配位铝物种,五配位铝物种可能是导致产物中A形体含量降低的原因。     

新型三维开放骨架磷酸铝[C4H14N2][Al4P5O19OH]的合成、表征及结构导向研究

以1, 4-丁二胺(BDA, C₄H₁₂N₂)为结构导向剂, 在水热条件下合成了一例新型三维阴离子开放骨架磷酸铝化合物[C₄H₁₄N₂][Al₄P₅O₁₉OH](AlPO-BDA), 用单晶X-射线衍射确定了其结构, 并用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM), 热重以及元素分析等进行了表征。该开放骨架在[100]和[010]方向上分别具有8和12元环的椭圆形孔道, 并相互交叉形成联通的二维孔道系统。以1, 6-己二胺(HDA)、1, 5-戊二胺(PDA)或2-甲基1, 5-戊二胺(MPMD)为结构导向剂, 在水热条件下也可得到与AlPO-BDA非常类似的开放骨架拓扑结构, 表明这些有机胺在一定的条件下和1,4-丁二胺具有相同的拓扑结构导向作用, 但有机胺的尺寸和形状对开放骨架的结晶学对称性及孔道形状有显著的影响, 有机胺分子中N-N之间的距离同开放骨架的理论表面积和孔自由体积存在明确的相关性。     

利用FraGen程序预测沸石分子筛的骨架结构

沸石分子筛是一类广泛应用于各种化工领域的微孔材料. 利用计算机方法搭建理论上合理的沸石骨架模型, 即沸石分子筛的结构预测, 不仅可以用来对已合成的沸石材料进行结构解析, 而且可以用来设计尚未被合成的具有新颖结构的沸石材料, 为未来实现沸石分子筛的定向合成提供靶向结构. 目前, 沸石材料的结构预测面临着许多亟待解决的难题, 其中最突出的问题是现有的结构预测方法产生合理结构的效率仍然非常低. 针对这一问题, 我们课题组开发了一套专门用于预测无机晶体结构的计算机程序——FraGen. FraGen程序可以在指定的晶胞内产生原子, 并根据平行回火的Monte Carlo 原理调整晶胞内原子的位置, 以产生合理的晶体结构. 在本文中, 我们首次利用FraGen 程序, 以已知的AET沸石结构为模板, 通过单独控制每个原子的Wyckoff点对称性, 预测出一系列新颖的沸石结构. 对比已有的结构预测方法, 我们的新方法在相同的条件下能够预测出更多化学上合理的沸石结构.     

新型三维开放骨架磷酸铝[C4H14N2][Al4P5O19OH]的合成、表征及结构导向研究

以1,4-丁二胺(BDA,C4H12N2)为结构导向剂,在水热条件下合成了一例新型三维阴离子开放骨架磷酸铝化合物[C4H14N2][Al4P5O19OH](AlPO-BDA),用单晶X-射线衍射确定了其结构,并用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),热重以及元素分析等进行了表征。该开放骨架在[100]和[010]方向上分别具有8和12元环的椭圆形孔道,并相互交叉形成联通的二维孔道系统。以1,6-己二胺(HDA)、1,5-戊二胺(PDA)或2-甲基1,5-戊二胺(MPMD)为结构导向剂,在水热条件下也可得到与AlPO-BDA非常类似的开放骨架拓扑结构,表明这些有机胺在一定的条件下和1,4-丁二胺具有相同的拓扑结构导向作用,但有机胺的尺寸和形状对开放骨架的结晶学对称性及孔道形状有显著的影响,有机胺分子中N-N之间的距离同开放骨架的理论表面积和孔自由体积存在明确的相关性。     

阴离子开放骨架磷酸盐[A14P5O19(OH)][C6H18N2]和[Ga8P8PO32F5.5][C6H18N2]2[H30+]1.5水热合成中的对映体拆分

以外消旋的2-甲基-1,5-戊二胺(MPMD)为结构导向剂,在水热条件下合成出新磷酸铝化合物[Al4P5O19(OH)][C6H18N2](AlPO-MPMD)和新磷酸镓化合物[Ga8P8O32F5.5][C6H18N2]2[H30+]1.5(GaPO-MPMD).采用单晶x射线衍射结构分析、粉末x射线衍射分析(XRD)、热重-差热分析(TGA-DTA.A)、固体核磁共振(MAs NMR)、旋光分析(Optical rotation)以及振动圆二色光谱分析(Vibrational circular dichroism,VCD)等技术对产物进行了表征.对产物的VCD实验光谱和理论模拟光谱对比分析及旋光分析表明,在水热合成过程中,具有S构象的手性结构导向剂分子比具有R构象的手性结构导向剂分子更多地进入无机化合物骨架中,显示了手性对映体分子在该水热条件下的原位手性拆分.     

利用红外热像技术快速确定材料疲劳极限

基于能量理论，阐述了利用红外热像方法确定材料疲劳极限的原理，并利用红外热 像仪对具有矩形截面的钢试件进行了疲劳试验，通过记录疲劳试验过程中试件表面的温度变 化，经处理后得到了该种材料的疲劳极限. 试验表明，利用红外热像技术可以快速、准确地 确定材料的疲劳极限. 同时，该方法还具有可靠、经济、便捷等优点.     

离子液体中微波合成CdS,ZnS纳米晶粒

纳米尺度的金属硫化物晶粒MS(M=Cd,Zn)在一般合成条件下生长以及晶化过程都比较缓慢.而在高极性的离子液体中用微波加热的方式,100℃、10 min就可以合成出2～5 nm的硫化锌、5～8 nm的硫化镉,晶化程度高,并与粉末衍射数据的计算结果相吻合.通过X射线粉末衍射图可清楚对比不同加热条件下产物的结晶程度;紫外-...