具有超大通道结构的介孔氧化硅柱层状钛酸的合成和催化应用初探

A mesoporous (d=2.3mm) silica-pillared layered tetratitanate with a super gallery (d₀₀₁=1.84mm)was prepared by first preswelling layered tetratitanate with n-dodecyl amine, then reacting with 20wt% NH₂(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃ aqueous solution, and finally calcinating the resultant solid product in air at 550℃. All the reaction was carried out hydrothermally in an autoclave at 130℃. The obtained material has a relatively high BET surface area of 204m²·g^-1 and a thermal stability beyond 600℃. The catalytic application of the material was also investigated by using the dehydration of isopropanol and the reform of n-hexane as two probing reactions.     

神府煤焦与水蒸气、 CO2气化反应特性研究

采用高温微量热天平和自制水蒸气发生装置进行神府煤焦与水蒸气和CO2气化实验,考察热解速率、不同气化剂(CO2和水蒸气)以及温度对气化反应的影响.用扫描电镜和吸附仪测定煤焦的初始结构.两种煤焦孔径为2 nm～170 nm的孔占总孔容的90%以上.神府快速煤焦(FP)与水蒸气气化活性比慢速煤焦(SP)高4.16倍,FP比SP挥发分脱除快,破坏其孔结构,减少缔合机会和二次反应.SP的BET比表面积为1.077 7 m2/g,FP的BET比表面积为1.893 9 m2/g.SP与水蒸气气化活性是CO2的9.94倍,FP与水蒸气的气化活性是CO2的7.15倍,水蒸气比CO2气化时进入的孔径范围广及水蒸气比CO2更容易解离.同种煤焦与水蒸气和CO2气化时的气化速率与转化率之间的趋势相近.用随机孔模型拟合并求取反应动力学参数,温度对SP与水蒸气、CO2反应速率,以及FP与水蒸气反应速率影响相似,而对FP与CO2反应速率影响明显比前三个反应要小.     

D160大孔吸附树脂对染料木黄酮吸附性能的研究

研究了D160大孔吸附树脂对染料木黄酮的吸附性能.结果表明,在pH4.00时,该树脂对染料木黄酮有较好的吸附性能;静态饱和吸附容量为64.5mg/g树脂;用95%乙醇溶液作解吸剂,二次累计解吸率接近100%;表现速率常数k298=1.01×10-4s-1;测得吸附热力学参数分别为:△H=32.2kJ/mol,△S=119J/(mol·K),△G288=-2.03kJ/mol,△G298=-3.22kJ/mol,△G308=4.41kJ/mol.等温吸附服从Freundlich和Langmuir等温吸附规律;研究还表明,提高振荡频率对吸附有利.     

室温制备高合金化Pt-Ru/CMK-3催化剂及其对甲醇的电催化氧化

通过低温络合反应制备了高分散高合金化的Pt-Ru固溶体, 并将其均匀地担载在有序介孔碳CMK-3上, 以形成二元复合金属催化剂. XRD谱图表明,fcc结构的Pt原子部分被hcp结构的Ru原子取代形成置换固溶体， 而且几乎没有未形成合金的Ru存在. TEM和XRD研究结果表明， Pt-Ru/CMK-3催化剂中Pt-Ru合金粒子的平均粒径为27 nm, 且具有良好的均一度. 还研究了催化剂对甲醇的电催化氧化性能, 并与E-TEK公司同类催化剂进行了对比, 研究结果表明, Pt-Ru/CMK-3催化剂具有较大的电化学活性面积, 对甲醇的电催化氧化性能和抗CO中毒能力明显优于其它同类催化剂.     

中孔分子筛SO42-/Zr-MCM-41催化裂解聚丙烯反应研究

采用水热合成法制备了不同硅锆比的中孔分子筛Zr-MCM-41,用强酸性基团SO42-对其进行修饰,制得SO42-/Zr-MCM-41中孔分子筛.采用XRD、FT-IR、NH3-TPD及氮气吸附脱附等技术对其结构和酸强度进行表征.通过改变硅锆比、负载不同的酸性基团对Zr-MCM-41的酸性进行调变,并将其用于催化聚丙烯(PP)的裂解反应,结果表明S i/Zr=40的SO42-/Zr-MCM-41具有较好的催化裂解活性.另外,与热裂解以及HZSM-5和Zr-MCM-41为催化剂时PP的裂解反应结果进行了比较,结果证明SO42-/Zr-MCM-41不仅具有较高的裂解转化率,而且具有较高的液体产物收率,适宜于空间位阻较大的PP的催化裂解反应.     

PtRu纳米线的合成及其在直接甲醇燃料电池阳极中的催化活性

 分别以SBA-15和MCM-41介孔分子筛作模板剂,采用浸渍还原法制备了纵横比及合金度不同的双组元PtRu纳米线和纳米棒电催化剂. 透射电镜、 X射线衍射表征和电化学测试结果表明, PtRu纳米线具有较高的合金度和较大的纵横比,在甲醇硫酸溶液中表现出更好的电催化活性. 初步探讨了PtRu纳米线催化剂的合金度和纵横比对其电催化活性和电极性能的影响.     

炭气凝胶及其有机气凝胶前驱体的研究进展

介绍了炭气凝胶及其有机气凝胶前驱体的发展概况，着重总结了制备工艺条件(如催化剂及其浓度、反应物总浓度、反应物配比、溶剂、反应温度及时间、超临界干燥工艺条件和炭化工艺条件等)对有机气凝胶及其相应炭气凝胶中孔网络结构的影响，综述了中孔网络结构改性研究的进展．     

立方介孔相含钕氧化硅的合成与表征

以十六烷基三甲基溴化铵为结构导向剂，通过水热法合成了具有立方结构的含钕Nd-MCM-48介孔分子筛材料。XRD和TEM测试表明当n_Nd/n_Si<0.05时可以获得典型的长程有序介孔立方结构相，随n_Nd/n_Si比的增加，晶胞参数的增大和红外吸收光谱(FT-IR)的变化为Nd进入介孔分子筛骨架中提供了有力证据。N₂吸附-脱附实验给出了其BET表面积为1 195 m²·g^-1，BJH平均孔径为3.6 nm。紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)证明钕氧形成一种八面体结构。X射线光电子能谱(XPS)进一步证明钕主要以三价形式存在于立方介孔分子筛骨架中。     

铝镧修饰MCM-41介孔分子筛的合成、表征及在乙氧基化反应中的催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,乙二胺为碱性介质,水热法合成了硅铝、硅镧及硅(铝 镧)摩尔比为30的Al-MCM-41、La-MCM-41和Al-La-MCM-41介孔分子筛,通过XRD、IR、NH3-TPD吸附脱附、BET、热分析及CCl4吸附等方法对分子筛的晶体结构和表面物性进行了研究,XRD及BET研究结果表明,所合成的分子筛具有典型的六方介孔结构特征及较大的比表面积.NH3-TPD结果表明所合成的介孔分子筛均达到中强酸酸度.将Al-MCM-41、La-MCM-41和Al-La-MCM-41分别用于催化乙氧基化反应,研究结果表明Al-La-MCM-41具有更高的催化活性,Al-La-MCM-41为正辛醇质量的5%,反应温度为120℃,反应压力0.2MPa,n(醇)∶n(环氧乙烷)=1∶3时,正辛醇聚氧乙烯醚产品的收率达92%.     

高效甲醇水蒸气重整制氢的SBA-15改性的Cu/ZnO/Al2O3催化剂

以介孔SBA-15为结构助剂, 制备出用于甲醇水蒸气重整制氢的新型高效氧化硅掺杂的Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂, 并与传统Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂在相同条件下的催化性能进行了比较. 结果表明, 添加适量介孔SBA-15可显著提高催化剂的催化活性和选择性, 在大幅度提高甲醇转化率的同时有效降低了重整产气中CO的含量. 原位XRD分析证实适量介孔SBA-15的添加对传统Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂的微结构性质可产生重要的调控作用, 从而大大改善其催化活性和制氢选择性.