杂原子介孔Ce-MCM-41分子筛的制备及其吸附脱除甲硫醚性能

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,硝酸铈为铈源,采用水热法合成了杂原子介孔分子筛Ce-MCM-41。XRD和FT-IR表征结果表明,当加入的Ce/Si物质的量比小于0.04时合成了规整有序的介孔结构,并将Ce原子引入到MCM-41骨架中。N₂吸附-脱附测试获得MCM-41和Ce-MCM-41(Ce/Si物质的量比为0.04)的平均孔径分别为2.82和2.46 nm,孔容分别为0.762 1和 0.689 4 m³/g,BET比表面积分别为986.42和756.8 m²/g。NH₃-TPD表征结果表明,Ce-MCM-41的酸性要明显强于MCM-41,但两种分子筛的酸性均较弱。利用合成的MCM-41和Ce-MCM-41吸附脱除甲硫醚浓度为58 μg(甲硫醚)/g的甲硫醚/氮气混合气中的甲硫醚。甲硫醚分子尺寸的模拟结果为0.464 8 nm,可以很容易地进入分子筛的介孔孔道中。由于Ce-MCM-41分子筛具有较多的酸量,其硫吸附容量7.52 mg(S)/g明显高于MCM-41的4.57 mg(S)/g。MCM-41和Ce-MCM-41都具有较好的再生性能,再生3次后硫吸附容量仍可恢复到初始容量的80%,分别为3.52和 5.86 mg(S)/g。     

Ca或Ce对PtSn/MCM-41催化剂的结构及催化丙烷脱氢性能的影响

制备了Ca或Ce改性的PtSn/MCM-41催化剂,利用XRD、N2吸附-脱附、TPR、TEM和TGA等技术对所制备的催化剂进行了表征,采用微型催化反应装置评价了其催化丙烷脱氢的性能,并分析了反应后催化剂的积炭情况。结果表明,PtSn/MCM-41催化剂中加入Ca或Ce助剂后,增强了丙烷脱氢催化性能,这不仅与助剂和活性组分之间的强烈相互作用有关,而且Ca或Ce助剂的加入会减少由于积炭而导致催化剂的失活。     

Mo-MCM-48中孔分子筛微波辐射合成的研究

在微波辐射下快速合成含Mo离子的MCM-48分子筛,考察了微波反应釜压力和反应时间对Mo-MCM-48合成的影响,并用XRD,TEM,FT-IR和N2吸附进行表征。结果表明：微波辐射下能快速合成结晶良好的Mo-MCM-48分子筛;合成时以0.481MPa压力、反应2h为宜;Mo离子进入MCM-48分子筛的骨架;焙烧结果表明Mo-MCM-48热稳定性较好。苯乙烯催化氧化结果表明Mo-MCM-48具有一定的催化氧化活性。     

介孔ZnO/SiO2复合材料的合成与性能表征

通过原位合成的方法,以[Zn(OH)x]-(x-2)(x＞2)为锌源、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,合成了孔壁为ZnO/SiO2复合结构的MCM-48型有序介孔分子筛,并通过XRD、XPS、N2吸附-脱附等温线等手段对样品进行了表征,结果表明,锌以正二价离子的形式均匀的分布在MCM-48分子筛的孔壁结构中.另外,适量掺锌所合成的Zn-MCM-48介孔材料仍然保持立方介孔的有序结构,具有较高的比表面积、较高的孔容和较宽的孔径分布.     

杂原子介孔MCM-41分子筛的制备及其对含喹啉模拟柴油的吸附脱氮性能

制备了介孔MCM-41分子筛和三种杂原子(Zn、Ba和Ce)介孔MCM-41分子筛,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、低温N_2吸附-脱附等手段对其进行表征,研究了几种介孔分子筛对氮含量为1732μg/g含喹啉模拟柴油的吸附脱氮性能。结果表明,所制备的几种分子筛均具有典型的介孔结构,且杂原子已进入到分子筛骨架中。利用Materials Studio软件构建介孔分子筛模型,模拟的XRD谱图与实验结果基本相符;进一步模拟了喹啉分子在杂原子介孔分子筛团簇上的吸附,计算了吸附能及被吸附分子和吸附中心的距离(d_((N-M)))。几种分子筛的吸附脱氮性能顺序依次为Zn-MCM-41 Ce-MCM-41 Ba-MCM-41 MCM-41;Zn-MCM-41的吸附性能最好,吸附能最大,吸附分子和吸附中心的距离d_((N-M))最小。吸附时间对杂原子介孔分子筛的吸附脱氮性能具有较大影响,而吸附温度的影响相对较小;Zn-MCM-41、Ba-MCM-41和Ce-MCM-41分子筛的最佳吸附时间分别为40、10和30 min,最佳吸附温度分别为40、30和40℃。     

配体对固载型锰希夫碱催化剂的影响

以官能团化的MCM-41为载体,通过配位键键连法制备了6种不同配体的固载型锰希夫碱配合物,并使用FT-IR、XPS、N2吸附-脱附、DR-UV/vis、XRD和TGA-DTA等技术对其进行表征.将制得的催化剂用于环己烯的氧化反应,考察了催化剂催化分子氧氧化环己烯的反应性能,结果表明配体的类型对催化剂的活性和产物的选择性...     

加热方式及原料配比对介孔CeO_2结构及其光催化性能的影响

以P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物)为模板剂,Ce(NO_3)_3为反应原料,通过考察加热方式、加热温度、原料配比等因素,合成了结构性能较好、表面羟基含量较高的介孔CeO_2材料。利用XRD,N_2吸附-脱附,TEM,Raman,FT-IR等技术对合成样品的结构性能进行了表征,结果表明,当P123与Ce(NO_3)_3物质的量之比为1∶10,在110℃水热下合成的CeO_2结构性能最好。以酸性橙7(AO7)为探针分子,对合成介孔CeO_2的光催化性能进行评价。光催化结果证明,由于表面羟基含量较高、介孔及氧缺位的形成,所合成结构性能较好的CeO_2,利用可见光可彻底催化降解溶液中的AO7。     

Ce掺杂的OMS-2催化剂上二甲醚催化燃烧性能的研究

通过氧化还原法合成了氧化锰八面体分子筛(OMS-2),而后浸渍负载一定量的Ce。采用TG-DSC、XRD、低温氮气吸附-脱附、TEM、FT-IR、Uv-vis、O2-TPD、H2-TPR以及XPS等技术对制备材料的结构和氧化还原性能进行了表征,考察了催化剂的二甲醚催化燃烧反应性能。结果表明,低掺杂量的Ce高度分散在OMS-2中;高含量时存在独立的CeO2。光谱测试结果表明,Ce的掺杂并未对OMS-2的晶型产生影响。XPS结果表明,Ce的掺杂会提高OMS-2中晶格氧的量。O2-TPD和H2-TPR结果表明,制备的催化剂具有比较丰富的氧物种,低温下易还原,因而在二甲醚催化燃烧中表现出了良好的催化活性和热稳定性。起燃温度在160℃左右,完全燃烧温度在170℃左右,反应产物仅有二氧化碳和水,并且反应后催化剂晶型保持不变,没有积炭产生。     

酵母菌模板法制备CeO2空心微球及其光催化性能

以酵母菌为生物模板辅助沉淀法制备了Ce O2空心微球。采用傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附等对样品进行了表征,结果表明,在600℃煅烧后得到了Ce O2空心微球,其形态与酵母菌一致为椭球体,球壳是由大小约为25 nm的Ce O2纳米颗粒组成,比表面积为22 m2·g-1,远大于未用模板制备的Ce O2微粒的比表面积。通过紫外-可见漫反射测定,得到Ce O2空心微球的禁带宽度为3.03 e V,相比于相同条件下合成的无模板Ce O2禁带宽度(3.42 e V)明显减小。室温下用模拟太阳光照射降解酸性橙7(AO 7)对样品的光催化性能进行了测试,结果表明,在照射120 min之后降解率能达到96%以上,降解效果明显高于未使用模板的Ce O2微粒。对Ce O2空心微球的形成机理进行了分析。     

含钴介孔分子筛催化热解乙醇制备纳米碳管

以CTAB为模板剂,硅酸钠、氯化钴为原料,通过水热法合成含钴介孔分子筛(Co-MCM-41)。以所合成的Co-MCM-41做催化剂,采用化学气相沉积(CVD)法催化热解乙醇制备纳米碳管。通过XRD、FT-IR、TEM、N2吸附-脱附和Raman光谱等分析手段对所合成的介孔分子筛和纳米碳管进行了表征。结果表明:合成的Co-MCM-41样品具有MCM-41的介孔结构,比表面积较大且介孔有序性较好。以所合成的含钴介孔分子筛催化热解乙醇制备出管径均匀、管壁较厚、顶端开口的多壁纳米碳管。     

Heterogenisation of CpMo(CO)3Cl on mesoporous materials and its application as olefin epoxidation catalyst

CpMo(CO)(3)Cl reacts with the hydroxyl (Si-OH or Si-OH-Al) functionalities of mesoporous molecular sieves such as MCM-41, MCM-48 and its aluminium analogues during grafting. XRD, N(2) adsorption-desorption, BET surface area analysis and TEM show the resulting samples as being well ordered and maintaining a uniform pore size. FT-IR spectra, elemental analysis, (13)C and (29)Si CP MAS NMR spectra confirm the successful grafting. In the presence of excess TBHP the materials show high activity in cyclooctene epoxidation and good stability.     

Synthesis of hydrothermally stable and long-range ordered Ce-MCM-48 and Fe-MCM-48 materials

The hydrothermally stable and long-range ordered Ce-MCM-48 and Fe-MCM-48 were conveniently synthesized at 393 K for 24 h by directly adding fluoride ions to the initial gel without posttreatment and pH adjustment. The Ce-MCM-48 with a Si/Ce of 200 and 100, which were prepared by directly adding fluoride ions, could still maintain their mesoporous structures after refluxing in boiling water for 3 days. The incorporation of Ce into MCM-48 could enhance the hydrothermal stability of MCM-48 in the absence of fluoride ions; however, the incorporation of Fe into MCM-48 materials barely improved the hydrothermal stability of MCM-48 materials. The effect of adding NaF was much more efficient in enhancement of hydrothermal stability than that of the incorporation of Ce. The addition of fluoride ions mainly improves the degree of polymerization of silicates. The Ce(4+) ions in Ce-MCM-48 appear to be present partly in tetrahedral coordination in the framework and partly as CeO(2) particles on the surface of framework. The Ce positioned on the surface of pore walls and in the framework both provide the protection against water attack.     

Facile H2O2 Hydrothermal Synthesis of Bimodal Mesoporous Silica MCM-48 Spheres

The ordered bimodal mesoporous silica MCM-48 spheres were facile synthesized by mild-temperature post-synthesis H₂O₂ hydrothermal treatment of as-synthesized MCM-48. The results showed that H₂O₂ is indispensable for simultaneously removing organic templates and forming ordered bimodal mesoporous silica MCM-48 spheres. The bimodal mesoporous MCM-48 was characterized by X-ray diffraction, transmission electron micrographs, FT-IR, and N₂ adsorption-desorption, and a possible mechanism was proposed for the formation of bimodal mesoporous MCM-48.     

多孔Ce_(1-x)Nd_xO_(2-y)的微波引诱燃烧合成及其光催化性能研究

采用硝酸铈、硝酸钕、尿素为原料,使用微波引诱燃烧法合成了多孔Ce1-xNdxO2-y固溶体。利用X射线衍射仪、Raman光谱仪、红外光谱仪、扫描电镜、N2吸附-脱附技术、紫外-可见吸收光谱仪等测试手段对产物进行了表征。XRD分析表明,Ce1-xNdxO2-y固溶体的粒径范围在40~60 nm之内,且所有产物为萤石结构。Raman测试表明,在Ce1-xNdxO2-y中,由于Nd3+的掺杂而产生氧空位,且空位浓度随Nd3+掺杂量的提高而增加。红外结果证明,Ce-O键的吸收峰在1400 cm-1左右处,由于Nd3+的掺杂而使得在2346 cm-1的吸收峰消失。从SEM和孔径分布结果可看出,产物为多孔结构。紫外-可见光吸收和可见光催化降解实验表明,随着Nd3+掺杂量的增加,Ce1-xNdxO2-y的紫外吸收增强;由于多孔结构和氧缺位的产生,产物在可见光范围内有较明显的吸收。     

三维有序大孔复合材料AgZnO-TiO2的制备及微波辅助光催化性能

采用聚苯乙烯(PS)微球作为模板剂,经溶胶-凝胶及煅烧后处理等方法制备了三维有序大孔复合材料Ag/ZnO-TiO2. 通过傅里叶-红外光谱(FT-IR)、X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS) 、N2吸附-脱附测定和扫描电子显微镜配合X 射线能量色谱仪(SEM-EDS)等测试手段对其组成、结构及形貌等进行了表征. 结果显示,经PS微球处理后的Ag/ZnO-TiO2具有锐钛矿晶型结构,其Ag以单质形式存在. 该复合材料的孔结构排列整齐有序,孔壁为介孔结构,粒子堆积致密,平均孔直径约150 nm,属于三维有序大孔材料(3DOM). 在微波辅助光催化降解甲基橙等染料的实验研究中,该复合材料表现出较好的光催化性能,其活性明显高于P25等单体以及二元体系ZnO-TiO2     

含氟体系中合成高品质的MCM-48介孔分子筛

在含氟体系中以正硅酸乙酯和十六烷基溴化铵作为硅源和模板剂,合成高质量的MCM-48。主要考察了各种影响合成MCM-48的因素,得到的产物分别用XRD,TEM和N₂吸附-脱附技术进行表征。结果表明,合成高质量MCM-48的条件是温度为393 K,时间为24 h,CTAB/Si比为0.65;得到的MCM-48具有较大的比表面积(130 5 m²/g),孔径分布比较集中(2.416 nm)。     

Anchored Pd complex in MCM-41 and MCM-48: novel heterogeneous catalysts for hydrocarboxylation of aryl olefins and alcohols

We report here, for the first time, synthesis of anchored Pd complexes in mesoporous supports such as MCM-41 and MCM-48 as true heterogeneous catalysts for hydrocarboxylation of aryl olefins and alcohols to give excellent conversion ( approximately 100%) and regioselectivity ( approximately 99%) for 2-arylpropionic acids. The catalysts were characterized by powder-XRD, 31P CP-MAS NMR, FT-IR, TEM, XPS and ICP-AES. Recycle studies with these anchored Pd mesoporous catalysts were performed to confirm true heterogeneity.