层剥离MWW结构分子筛的直接可控合成

分子筛是一类重要的催化材料,在石油和煤制化学品工业中应用广泛.目前,国际分子筛协会结构委员会确认的248种分子筛骨架结构中的19种已经商业化应用,如FAU,MFI,*BEA,MOR和MWW.具有多层结构的MCM-22是MWW结构分子筛的典型代表,已应用于苯与乙烯液相烷基化制乙苯.然而,烷基化反应主要发生在位于MCM-22分子筛晶体外表面的半超笼内,位于10元环孔道和12元环超笼内的酸性位对乙烯转化率几乎没有贡献.因此,有必要制备能够容纳更多半超笼的具有超大外比表面积的新型MWW结构分子筛.厚度仅2.5 nm的单层MWW结构分子筛ITQ-2具备以上特征,但是其较弱的酸性质及复杂的制备过程使其无法工业应用.受到采用具有长碳链的双子季铵阳离子两亲性有机结构导向剂直接合成层状MFI分子筛的启发,其有机结构导向剂同时起到导向MFI结构和抑制晶体沿b轴方向生长的作用.类似地,层剥离MWW结构分子筛也被直接合成出来,但所得材料的催化性能不理想,且有机结构导向剂不易得.通过对MCM-22分子筛的结构分析发现,其合成态是由多个MWW结构层有序组装而成,可以通过溶胀处理增大层间距,削弱层间相互作用,经超声处理即可实现层剥离.鉴于此,本文采用向合成MCM-22分子筛的常规体系中加入二环己基胺充当有机添加剂构筑'双功能'合成体系的策略,开展层剥离MWW结构分子筛新材料的直接合成.X射线衍射(XRD)结果表明,与MCM-22分子筛相比,在二环己基胺参与下合成的分子筛SCM-1(DCHA/SiO2=0.4)和SCM-6(DCHA/SiO2=0.6)的XRD谱中与MWW结构c轴方向有关的(101)和(102)晶面的衍射峰出现偏移和重叠的现象,表明其沿c轴方向有序性降低.扫描电子显微镜显示,所有样品均为片状形貌,其中SCM-6含有少量无定形物种.氩气及氮气物理吸附结果表明,SCM-1和SCM-6具有超大外比表面积,而微孔体积小于MCM-22分子筛.透射电子显微镜表征结果表明,MCM-22为多层结构,厚度约为20 nm,而SCM-1和SCM-6的厚度分别约为5.0和2.5 nm,对应双层和单层结构,表明在有机添加剂参与下直接合成了层剥离的新型MWW结构分子筛.值得注意的是,通过调节添加剂用量,可以调节剥离程度,即实现可控层剥离,得到完全(单层)或部分(双层)剥离的MWW结构分子筛.该方法所采用的添加剂的尺寸是关键因素,选用尺寸大于有机结构导向剂的添加剂才能有效抑制晶体沿c轴方向的有序生长,实现层剥离MWW结构分子筛的直接合成.采用该方法合成的新型MWW结构分子筛具有超大外比表面积和更多的表面半超笼,在苯与乙烯液相烷基化反应中,SCM-1催化的乙烯转化率明显高于MCM-22分子筛.SCM-6因结晶度低而未能表现出优势.进一步比较SCM-1和MCM-22的催化稳定性发现,SCM-1的稳定性更好,经过64 h连续反应,其吸附的有机物及积碳更少.在1,3,5-三异丙苯裂解反应中,SCM-1的催化性能也明显优于MCM-22.     

传统手工纸老化进程中微观结构的光谱检测与分析

作为传承人类文明和见证历史发展的重要载体,传统手工纸老化机制的研究及老化状态的评价至关重要。手工纸张老化后各项宏观性能的降低归根究底来源于微观尺度上物理和化学性能的衰减,因此传统手工纸微观尺度结构的表征分析是深入理解纸张老化机制和准确评估老化状态的关键,也是发挥手工纸使用价值的基础。光谱分析因其出色的时空分辨率,快速响应,高信噪比和良好的灵敏度备受关注,而其无损或微损的特点使珍贵纸质样品的测试不再受到限制,实现从微纳米尺度获得纸张的老化状态信息。基于手工纸的化学元素、化学结构、组分以及微观形态等方面,系统阐述近年来发展的红外光谱（IR）、紫外可见光谱（UV/Vis）、拉曼光谱（Raman）、核磁共振（NMR）、太赫兹时域光谱（THz）、X射线光谱（X-ray）、荧光光谱（LIFS）、光谱与显微镜联用等无损/微损表征技术,旨在从微纳米尺度获得纸张内部及表面多层次结构特性,并希望将其作为宏观性质的切入点,深挖手工纸在老化进程中宏观与微观之间的联系,从而促进手工纸在复杂环境中多尺度评价体系的建立以及老化机理的揭示,为手工纸保存状态的评估及修复工作的实施提供重要依据。     

计算机在大学化学实验教学中的应用

以悉尼大学一年级化学实验在线预习系统为例 ,介绍网上预习和在线测试的思想 ,通过对测试结果的分析统计 ,教师和学生可以准确了解实验难点和预习情况 ,从而有效地利用实验时间 ,达到好的教学效果     

HCl处理后局部有序Y沸石的二次晶化

将商品 Y 型沸石用 HCl 处理后, 运用 X 射线粉末衍射, 透射电镜和扫描电镜、红外光谱及 27Al 和 29Si 魔角旋转核磁共振对其进行了表征. 结果表明, 酸处理后 Y 沸石接近无定形, 其长程有序性遭到破坏, 但还保留部分局部结构. 以不同浓度酸处理后的 Y 沸石为前驱体, 在 150 oC, 0.3 mol/L NaOH 条件下采用蒸汽辅助干胶转化法进行二次晶化, 可以获得丝光沸石, 其相纯度与前驱体的 Si/Al 密切相关. 随 Si/Al 比不同, 所得丝光沸石形貌由纳米针状堆积逐渐向微米单块状变化, 且其比表面积可达 400 m2/g 以上, 微孔孔容在 0.19 cm3/g.     

有机-无机杂化一维纳米材料的合成及其二次转化

近十年来,随着纳米科技的发展,有机．无机杂化一维纳米材料的设计合成与应用成为了自然科学领域的研究热点．本文综述了由有机小分子与无机组分杂化而成的一维纳米材料的合成方法,包括水热／溶剂热法、共沉淀法、非水相溶胶凝胶法、模板法、后嵌入法等．并对有机一无机杂化一维纳米材料的二次转化,如通过二次转化获得功能性一维氧化物、碳氮化物、硫属化合物及高分子杂化纳米材料,进行了讨论与展望．     

SO_4/ZrO_2固体超强酸催化剂上的正构烷烃反应

本文考察了SO_4~(2-)ZrO_2固体超强酸催化剂上正构烷烃的反应及影响催化剂活性和选择性的各种因素.结果表明:烷烃的骨架异构化和裂解反应在催化剂上同时进行,烷烃的碳原子数增加,催化剂活性提高,裂解反应比例增加,降低反应温度有利于骨架异构化反应;同时催化剂的反应性能与含水量关系十分密切,完全脱水的催化剂活性很低,少量水的存在有利于提高催化活性,过量的水又可使催化剂失活.根据催化剂的热重分析、红外光谱和反应数据,提出低温时正戊烷反应主要在催化剂表面B酸位上进行,随着反应温度升高和烷烃碳原子数增加,催化剂表面的L酸位才显示一定的活性.     

SO_4~(2-)/ZrO_2超强酸体系红外光谱研究

用IR光谱研究了SO_4~(2-)/ZrO_2超强酸体系脱水和脱吡啶过程中的结构变化,实验结果表明,含水样品的表面硫物种中SO键呈离子键(Ⅰ)和共价双键(Ⅱ)两种形式,随脱水程度增加,Ⅰ逐渐变成Ⅱ。吸附吡啶样品的SO键亦有Ⅰ、Ⅱ两种形式,且随脱吡啶程度增加,Ⅰ逐渐变成Ⅱ。在脱水或吡啶过程中,SO键Ⅱ的振动频率移向高频,表明SO键键级增加,共价性质加强。无水的SO_4~(2-)/ZrO_2样品表面只有L酸位,无B酸位。吸水后部分L酸位可按1∶1转变成B酸位,但体系中L酸量始终高于B酸量。根据键级、键长和氧电荷计算结果,还讨论了样品吸水后产生的B酸位结构。     

用常温正丁烷异构化反应表征固体超强酸性

研究了室温下固体超强酸催化剂上正丁烷反应，发现转化率低于50％时，异构化选择性高于95％，正丁烷异构化反应动力学符合一级可逆反应规律，固体超强酸的酸强度与正丁烷异构化反应转化率和速率常数呈顺变关系，与反应表现活化能呈逆变关系．报出了一种新的表征固体超强酸性的实验方法．     

杂多酸催化分解氟里昂-12

Chlorine atoms from chlorofluorocarbons (CFCs) deplete stratospheric ozone and CFCs are green-house gases too. Owing to these environmental problems, many kinds of CFCs have been banned since the Montreal Protocol and two kinds of cleaning techniques have been developed. One is the synthesis of CFCs alternatives[1,2] and the other is the decomposition of banned CFCs in existing equipments[3,4].     

氧化铬层柱磷酸锆的制备及催化性能

详细研究了有机胺品种、层板预撑态、水解度以及Ｃｒ加入量等制备因对氧化铬层柱磷酸铬结构和性能的影响，用乙胺胶体化法制备的氧化铬层柱磷酸锆比表面积可高达４８２ｍ＾２／ｇ，而孔径集中在２．６ｎｍ附近，层板胶体化时表面磷酸根的知度水有利于提高支柱产品的比表面和形成规整的平板型层间孔，用ＴＧ，ＩＲ，ＸＲＤ和Ｎ２吸附等温线方法研究了氧化铬柱了的形成过程和热稳定性，异丙醇脱水和异丙苯裂解反应结果表明，氧化铬层柱