硅酸钠与有机硅氧烷前驱体合成有机官能化硅基介孔材料

采用有机硅氧烷（RTES）与硅酸钠（Na2SiO3)共水解缩聚合成有机官能化的 MSU型硅基介孔材料，当前驱体中RTES和硅酸钠的摩尔比为0.1:0.9时合成了R－ MSU（R＝甲基，氨基）分子筛，通过现代分析技术证明有机官能团均进入材料骨架 。选用CH3－MSU合成体系，考察了合成温度、前驱体与模板剂摩尔比及前驱体中有 机硅氧烷含量等反应参数对材料织构性能的影响，发现通过简单地调节反应参数， 能较好地控制材料的结构和表面特性。     

甲基官能化硅基MCM-41和MSU-X的合成研究

采用共水解缩聚一步合成了甲基官能化MCM-41、MSU-X型中孔分子筛,并对其合成过程、材料的结构和表面性质进行了比较研究.甲基官能化(M-MCM-41,M-MSU-X)后,甲基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,增强了其疏水性能.M-MCM-41及M-MSU-X孔道特征分别与未官能化的纯硅MCM-41及MSU-X的孔道特征相似,但甲基基团对二者的表面和织构性能有一定影响.M-MCM-41的孔径尺寸小于2.5nm,而M-MSU-X为3.2nm以上.SAXS表明合成分子筛中,模板剂的存在使SAXS散射强度对Porod定理产生正偏离,而结合于分子筛骨架的甲基基团为负偏离.     

有机-无机杂化中孔材料研究进展

描述了有机－无机杂化中孔材料的合成方法，对其在催化、吸附和光学等方面的应用做了评述，并对将来的发展趋势做了展望。     

苯及苯磺酸基官能化的中孔分子筛的合成及催化应用

近年来 ,通过对介孔分子筛 (如 MCM,HMS,MSU-X)结构及组成的化学“裁剪”,制备具有特定结构和表面性质的催化材料成为该领域的研究热点之一 [1～ 5] .许多文献报道了 MCM-4 1的有机官能化中孔材料的制备技术 [5～ 8] ,并将其应用于有机合成反应 ,取得了较好的结果 [7,8] .其中 MSU-X介孔分子筛结构具有三维排列“Worm-like”孔道特征 ,有利于物料传输 ;相对于 MCM-4 1分子筛在合成方面具有以中性表面活性剂作模板剂且模板剂容易去除等诸多优点[9] .本文采用非离子表面活性剂 C11— 15H2 3— 31(CH2 CH2 O) 9H(AEO9)为模板剂 ,…     

有机-无机杂化氧化硅基介孔材料

有机基团可以通过嫁接或共聚的方法引入到氧化硅基介孔材料的孔表面或材料的骨架中,形成表面结合型和桥键型两大类有机-无机杂化氧化硅基介孔材料.本文综述了有机-无机杂化氧化硅基介孔材料的最新研究进展,介绍了其合成方法、应用及潜在的应用领域,详细总结了目前已报道的有机-无机杂化氧化硅基介孔材料的种类,展望了桥键型有机-无机杂化氧化硅基介孔材料的发展及应用前景.     

苯基磺酸官能化中孔硅基材料的制备及催化性能研究

通过溶胶-凝胶法制得了苯基聚硅氧烷, 进一步磺化制备了苯基磺酸官能化的中孔硅基催化材料, 并通过BET, SEM和固体核磁技术对其进行了表征. BET结果表明, 该催化剂比表面积为722 m²/g, 平均孔径为9.06 nm, 孔容0.59 mL/g. ¹³C CPMAS NMR和²⁹Si CPMAS NMR表征显示磺酸基键合于苯环间位, 苯基以共价方式进入无机-有机杂化硅基材料的内部结构. 该固体酸的活性中心磺酸基在表面呈均匀分布, 在芳族羧酸和取代酚的直接酯化反应中表现出优异的催化性能.     

MFI沸石前驱体和硅酸钠共组装制备水热稳定的管状介孔分子筛

在CTAB模板剂的作用下 ,硅酸钠、铝酸钠和含有MFI纳米簇的沸石前躯体溶液通过S+ I-路线共组装得到了高水热稳定的管状形貌介孔分子筛 .XRD结果显示样品具有类似MCM 41的规则排列六方孔道结构 .在沸水中处理 15 0h后 ,介孔特征仍然保留 ,显示出很好的水热稳定性 .综合SEM和TEM的观察结果 ,此介孔分子筛具有中空的管状形貌 ,平均管长2 .0 μm ,平均直径为 0 .3 0 μm .含有MFI纳米簇的沸石前躯体作为硅源的一部分加入体系中 ,MFI纳米簇伴随来自于硅酸钠的可溶性硅物种共同进入分子筛骨架 ,在提高水热稳定性的同时 ,没有降低六方纳米孔道的规整度 ,也没有对分子筛形貌调变带来不利影响 .MFI纳米簇中 ,硅氧四面体和铝氧四面体的紧密联结方式在进入分子筛骨架时得以保留是水热稳定性提高的主要原因 .作为硅源的另一部分加入的硅酸钠 ,使合成体系pH值足够高 (pH >13 ) ,加入H2 SO4调节体系pH值到10 ,管状形貌的介孔分子筛在逐步中和过程中形成 .通过这种特殊的共组装方法合成介孔分子筛 ,在获得中空的管状形貌的同时显著提高水热稳定性 ,为这种管状形貌介孔分子筛的应用奠定了基础 .     

非表面活性剂模板法合成甲基丙烯酰氧丙基修饰的有机/无机杂化中孔材料

1992年具六角规则孔道及窄孔径分布的ＭＣＭ 41中孔分子筛合成的报道[1,2 ] 激起了中孔材料的研究热潮 .近 3年来 ,用巯基[3 ,4 ] ,苯基[5] ,氨丙基[6] ,烯丙基[7] 和乙烯基[8] 等有机基团修饰的有机 无机杂化中孔材料的研究倍受瞩目 .这些杂化中孔材料兼有无机相的光学特性、热稳定性和有机相的韧性、反应性 ,可以进一步功能化应用于催化、金属离子提取[9] 及涂料[10 ] 等领域 .1 998年 ,Ｗｅｉ等[11] 首次采用葡萄糖、麦芽糖等非表面活性剂有机分子为模板 (或成孔剂 ) ,通过溶胶 凝胶过程合成出高比表面积、孔径可调且孔径分布窄的二氧化…     

新型无机-有机杂化中孔发光材料(phen)2Eu/MCM-41的合成与表征

合成出了担载稀土有机配合物的无机－有机杂化中孔发光材料（phen)2Eu/ECM-41,用X射线衍射,红外光谱,荧光光谱和紫外－可见8漫反射光谱对所得样品进行了表征,并与相应的纯稀土配合物进行了比较,结果表明,所得杂化材料具有典型的中孔材料MCM－41的结构,且经组装后孔结构保持不变,在紫外光照射下,发出稀土离子的特征谱线,但与纯稀土配合物相比,其激发光谱发生蓝移,稀土Eu3 所处的格位对称性降低,荧光寿命延长,另外,对光谱性质进行了讨论。     

含氮前驱体对氮杂有序介孔炭材料及其氧还原电催化性能的影响

燃料电池中贵金属铂的大量使用是阻碍其发展的关键因素,亟需探索高效廉价的替代型电催化剂.在目前的替代型非贵金属催化剂研究中,氮杂炭材料是一类氧还原反应催化活性最好、成本最低廉的催化剂,被认为是最有可能取代Pt催化剂而获得实际应用的催化剂.氮杂有序介孔炭材料因具有极高的比表面积和规整的孔道结构,可实现活性位点的密集组装与反应物料的快速传输,受到研究者的广泛关注.本文分别以苯胺、吡咯和邻菲罗啉为含氮前驱体,介孔分子筛SBA-15为硬模板,采用纳米浇铸法成功制备了具有高比表面积的氮杂有序介孔炭材料,系统研究了不同含氮前驱体对氮杂有序介孔炭材料的影响.采用氮气吸附-脱附等温线、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等方法研究了氮杂有序介孔炭的组成与结构,采用循环伏安法(CV)以及线性扫描伏安法(LSV)等手段考察了其电化学行为与氧还原反应极化性能.氮气吸附-脱附等温线结果表明,采用三种不同含氮前驱体制备的氮杂炭材料都对应Ⅳ型吸脱附等温线以及H4型滞后环,表明所制备的氮杂炭材料具有介孔结构.由TEM可以清楚地观察到氮杂炭材料已经成功地反转了SBA-15模板的孔道结构.同时发现,含氮前驱体对氮杂炭材料的比表面积和孔结构产生较大影响:以吡咯和邻菲罗啉为前驱体制备的炭材料C-PY-900和C-Phen-900的比表面积较高,分别为765和746 m2/g,而以苯胺为前驱体制备的炭材料C-PA-900比表面积较小(569 m2/g);三种炭材料平均孔径大小顺序为C-Phen-900 (3.7 nm)＜ C-PY-900 (5.0 nm)＜ C-PA-900 (5.9 nm),这是由于不同含氮前驱体在高温焙烧过程中热分解行为不同所致.XRD结果发现,含氮前驱体对氮杂炭材料的晶型基本没有影响,均为无定形碳.XPS结果表明,采用苯胺、吡咯以及林菲啰啉为前驱体制备的氮杂炭材料中氮含量基本相同,分别为3.13 at％,3.32 at％和3.33 at％,说明在相同热解条件下材料中的氮含量基本不受前驱体的影响,但不同配位环境的氮含量以及氮活化碳原子的含量却有较大差异,其氮活化碳原子的相对含量分别为15.60％,19.87％和23.04％.电化学测试结果表明,三种氮杂介孔炭材料的氧还原反应电催化活性顺序为C-PA-900＜C-PY-900＜C-Phen-900,其H2O2产率低于30％,说明氧还原反应经历4电子转移路径.在碱性条件下,所制氮杂有序介孔炭材料C-PY-900和C-Phen-900表现出较商品Pt/C催化剂更加优异的氧还原反应电催化性能.综上可见,通过改变含氮前驱体的类型可以有效调变氮杂炭材料的比表面积、孔道结构以及N 1s与C 1s化学态,从而调控氧还原反应活性,本文不仅制备出高活性的非贵金属氧还原电催化剂,同时也为高活性炭基电催化剂的可控制备提供了思路.     

钛硅介孔分子筛

综述了钛硅介孔分子筛的合成、表征及其应用研究进展.评述了钛硅介孔分子筛的合成方法与合成条件对分子筛结构性能、钛物种的配位状态和催化性能的影响.介绍了鉴定钛硅介孔分子筛内骨架钛原子的多种波谱学方法以及钛硅介孔分子筛在选择氧化、光催化、酸催化反应中的应用,并指出钛硅介孔分子筛是一种非常有应用前景的环境友好的多相催化剂.     

Features of Functionalization of MCM-41 Silica Mesoporous Molecular Sieves during Their Template Synthesis

We have shown that functionalization of MCM-41 mesoporous molecular sieves during their template synthesis using the effect of solubilization of organic hydrophobic co-condensing compounds makes it possible to obtain highly ordered mesoporous molecular sieves, with concentrations of vinyl or allyl groups covalently bonded to the surface of the silica matrix of about 3.5 mmol/g, which after sulfonation have acidic properties and exhibit catalytic activity in the process of ethyl tert-butyl ether synthesis.     

介孔钛硅新催化材料

本文综述了介孔钛硅新催化材料的制备方法,归纳评述了各类介孔钛硅材料的制备技术和相应的产物的结构特点,介绍了现有的表征介孔钛硅材料孔结构和钛活性位的重要技术手段和特征,概括了含钛介孔材料在有机物液相催化选择氧化方面的应用,讨论了提高钛位的催化活性、结构稳定性、疏水性、钛硅比等的技术方法;提出了介孔钛硅材料研究存在的问题并展望了将来的研究方向。     

金属改性硅基介孔材料及其加氢脱硫研究进展

硅基介孔材料具有孔径分布均一、孔道结构独特、比表面积高等优点,其在石油产品加氢脱硫(HDS)催化剂载体中的应用成为近年来研究的热点。但在实际应用过程中硅基介孔材料的耐硫性差、路径选择性低等局限性也逐渐显现出来,针对此类问题,近年来的研究集中在硅基材料的改性工作上。本文综述了近年来金属改性的硅基介孔材料应用于油品加氢脱硫的研究现状,重点讨论了铝、钛、锆等金属的引入对硅基介孔材料基本结构(比表面积、孔容和孔径)、酸性和HDS催化活性的影响。分析总结了经金属改性的硅基介孔材料作为HDS催化剂载体的优点和不足,并展望了其未来的应用前景。     

原位合成负载型MSU系列分子筛

采用原位合成法,使用壬基酚聚氧乙烯醚(Tx-15)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-19)做为模板剂,在中性条件下合成W.MSU-1和W-MSU-2介孔分子筛,合成中使用乙酰丙酮(HAcac)作为助剂,考察其对介孔结构的影响,通过X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、低温N2吸附对样品进行表征.结果表明,加入过渡金属氧化物有助于介孔的形成,助剂的使用提高了孔的结构参数.     

Synthesis and Characterization of Novel Layered Lithium Sodium Silicate （Silinaite） and the Mesoporous Materials from Silinaite

Novel layered silinaite has been synthesized using an aqueous mixture of water glass, LiOH and NaOH under hydrothermal crystallization. Subsequently transformation of silinaite into mesoporous materials (SDM) was achieved at mild condition using cetyltrimethylammonium bromide as structure-directing agents. The resulting samples were characterized by XRD, SEM, FTIR nitrogen adsorption-desorption isotherms and catalytic performance in bulky molecular involved reaction. The results revealed that synthesized mesoporous materials derived from the silinaite exhibited an ordered hexagonal crystal structure with average pore diameter 2.7 nm and BET surface area 817m2/g. The SDM-supported ZnCl2 catalyst, prepared by impregnation-evaporation method, retained the mesoporous structure and showed high selectivity in alkylation of benzene with benzyl chloride.     

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综述了近几年介孔分子筛在催化反应、生物固定吸附和分离、纳米材料制备及环保方面等方面应用研究的进展，并对其在环保方面，尤其是汽油脱硫的应用前景做了展望。