三维有序大孔杂化材料SiW11O8-39-SiO2和γ-SiW10O8-36-SiO2的制备与表征

通过溶胶-凝胶和聚苯乙烯模板等方法制备了含缺位Keggin阴离子SiW11O8-39和γ-SiW10O8-36的三维有序大孔杂化氧化硅复合材料, 并通过紫外漫反射光谱(UV/DRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、固体核磁共振波谱(MAS NMR)等手段对其结构进行了表征. 结果表明, 杂化材料中的Keggin阴离子仍保留其基本骨架结构, 但其与氧化硅基体之间存在化学作用. 杂化材料的孔道结构用扫描和透射电子显微镜(SEM和TEM)进行表征, 其平均孔径为(335±50) nm. 对杂化材料孔壁的微孔性通过氮气吸附进行了测定. 此类材料对水溶液中羟基丁二酸的降解反应具有活性, 光催化过程中未发现Keggin阴离子自载体中脱落的现象.     

不同方法制备的磷钨杂多酸功能化3DOM-SiO2材料性能研究

磷钨杂多酸功能化的 3DOM-SiO₂ 材料以直接浸渍和溶胶凝胶-胶晶膜板法制备，后一方法的模板去除分别采用了溶剂萃取和高温煅烧工艺。通过 SEM、TEM、BET、EDXS测试，考察了大孔材料的孔结构特征及孔壁组成，所制备大孔材料均显示了良好的三维规整性，尤其是煅烧样品，它不但孔结构优异，且孔壁粒子堆积致密、比表面积较大，强度较高。XRD、FTIR 表征显示以溶胶凝胶法制备的样品中，杂多酸与载体间存在的化学作用，导致杂多酸特征峰发生一定的位移，但仍保持杂多酸Keggin结构。吡啶吸附表明所得样品均存在B酸中心，并以苯和十二烯的烷基化催化反应表征了所得样品的催化活性及再使用性，结果显示所有样品均具有良好的催化活性，按单位杂多酸计算，浸渍样品催化活性最高，但杂多酸易脱落，再使用性差；煅烧样品具有最佳的催化活性和再使用性。     

葡萄糖氧化酶在氨基功能化三维有序大孔材料上的固定化研究

一类新型功能化三维有序大孔（3DOM）材料被用于固载葡萄糖氧化酶．以聚苯乙烯胶晶为模板,三氨基丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯为前驱物,合成了不同氨基含量的3DOM SiO2-NH2材料．并以戊二醛为交联剂,成功地在3DOM SiO2-NH2材料表面嫁接了葡萄糖氧化酶,所得材料具有较高的催化活性．SEM观察表明,3DOM SiO2-NH2材料具有规则整齐相通的大孔孔道结构．FTIR测试表明材料中含有氨基及有机基团,戊二醛及葡萄糖氧化酶以C=N键嫁接在3DOM材料孔壁表面．     

MnCl2-H4SiW12O40/SiO2催化氧化二甲醚制取甲缩醛

 采用浸渍法制备了H4SiW12O40/SiO2杂多酸催化剂,分别使用MnCl2, SnCl4和CuCl2对其进行修饰,并在常压连续流动固定床反应器中考察了催化剂对二甲醚选择氧化制取甲缩醛的催化活性. 结果表明, MnCl2修饰的H4SiW12O40/SiO2催化剂的活性和甲缩醛选择性均高于SnCl4和CuCl2修饰的催化剂. 进一步考察了不同MnCl2含量及反应温度对反应的影响. 在MnCl2含量为5%, 反应温度为593 K时, MnCl2-H4SiW12O40/SiO2催化剂的活性和甲缩醛选择性最佳,二甲醚转化率为8.6%, 甲缩醛选择性为36.3%. X射线衍射结果显示, MnCl2与H4SiW12O40相互作用并均匀地分散在载体上. 用红外光谱研究了MnCl2-H4SiW12O40/SiO2催化剂的结构,发现改性后的催化剂基本保持了杂多酸的Keggin结构. NH3程序升温脱附结果显示, MnCl2的加入较明显地降低了催化剂的酸强度和酸中心数目.     

三维有序大孔杂化材料SiW11O39^8——SiO2和γ—SiW10O36^8——SiO2的制备与表征

通过溶胶 -凝胶和聚苯乙烯模板等方法制备了含缺位 Keggin阴离子 Si W1 1 O8- 3 9和 γ-Si W1 0 O8- 3 6的三维有序大孔杂化氧化硅复合材料 ,并通过紫外漫反射光谱 ( UV/ DRS)、傅里叶变换红外光谱 ( FTIR)、固体核磁共振波谱 ( MAS NMR)等手段对其结构进行了表征 .结果表明 ,杂化材料中的 Keggin阴离子仍保留其基本骨架结构 ,但其与氧化硅基体之间存在化学作用 .杂化材料的孔道结构用扫描和透射电子显微镜 ( SEM和TEM)进行表征 ,其平均孔径为 ( 335± 5 0 ) nm.对杂化材料孔壁的微孔性通过氮气吸附进行了测定 .此类材料对水溶液中羟基丁二酸的降解反应具有活性 ,光催化过程中未发现 Keggin阴离子自载体中脱落的现象 .     

三维有序大孔氨基功能化材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以聚苯乙烯胶晶为模板,3-氨基-丙基-三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯为前驱物,合成了三维有序大孔(3DOM)氨基功能化SiO2-NH2材料. SEM观察表明,合成的3DOM材料具有规则整齐的大孔通孔结构,平均孔径在535～596 nm之间,孔径收缩率为4.8%～14.5%. FTIR分析表明,材料中含有氨基等有机基团. BET分析表明,材料的比表面积为10.2 m2/g. 合成的3DOM SiO2-NH2材料对Cr(Ⅵ)离子的吸附能力随着材料中氨基含量的增加而增大,最大吸附量为4.31 mmol/g.     

三维有序大孔复合材料Ag/TiO2的制备与不同模式下的光催化性能

采用聚苯乙烯(PS)微球和EO20PO70EO20(P123)作为模板剂,通过溶胶-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/TiO2(3DOM Ag/TiO2).经傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、紫外-可见漫反射吸收光谱、X射线光电子能谱、N2吸附-脱附测试和扫描电子显微镜配合X射线能量色散谱等测试手段对其组成、结构及形貌等进行了表征.结果显示,该复合材料的孔结构排列整齐有序,孔壁呈现介孔结构且分布均匀,属于三维有序大孔材料.该3DOM Ag/TiO2具有锐钛矿晶相,其Ag以单质形式存在.与商用光催化剂(Degussa P-25)相比,3DOM Ag/TiO2对光的吸收红移至可见区.考察了3DOM Ag/TiO2在紫外光、可见光以及微波辅助等不同模式下光催化降解有机污染物的性能.结果显示,其活性明显高于P-25和Ag/TiO2,且针对不同类型的有机污染物均表现出较好的光催化性能.     

多金属氧酸盐/介孔分子筛杂化材料的制备与表征

采用嵌段共聚物模板P123和缺位Keggin结构的多金属氧酸盐K₈SiW₁₁O₃₉•12H₂O, 由溶胶-凝胶法合成了具有类六方结构的SiW₁₁/SBA-15杂化介孔分子筛材料, 并通过X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外漫反射光谱(UV/DRS)、电感耦合等离子原子发射光谱(ICP-AES)、低温N₂吸附、透射电子显微镜(TEM)等手段对其进行了表征. 结果表明, 杂化材料中不仅规整均一的类六方介孔结构得以保持, 而且多金属氧酸盐的Keggin单元保留完整(含量达25%左右), 并共价键联于介孔材料的孔道内部. 稳定性实验表明, 杂化材料中多金属氧酸盐在水中的流失率远低于一般浸渍法制备的样品.     

硝酸盐制备三维有序大孔金属氧化物材料研究

用硝酸盐、柠檬酸和乙醇/水按一定摩尔比配置成前驱物溶液, 采用胶晶模板法, 制备了三维有序大孔金属氧化物材料: Al₂O₃, CeO₂, Cr₂O₃, NiO, MgO, In₂O₃, CeO₂/Al₂O₃, Cr₂O₃/Al₂O₃和NiO/Al₂O₃. SEM观察表明, 材料中大孔有序排列, 大孔间由小孔相连, 形成三维规则的笼状网络结构. XRD和TEM测试表明, 大孔孔壁由具有纳米尺寸的金属氧化物粒子组成. 实验表明, 加入乙醇、柠檬酸, 提高溶液对胶球润湿性, 改善溶液渗透能力, 避免粒子团聚, 有利于有序大孔结构的形成. 这一研究表明, 根据硝酸盐的物理化学性质, 调整溶液组成, 选择合适的热处理温度, 能得到大孔排列有序、三维规整性好的大孔结构材料. 此法具有原料易得, 操作简单的特点, 是3DOM材料的一种新型高效制备路线.     

甘氨酸的杂多酸超分子化合物的合成及性质研究

首次合成了甘氨酸的Keggin结构杂多酸超分子化合物(HGly)3[PW12O40]·5H2O(HGly)4[SiW12O40]·4H2O,用元素分析,IR,UV,TG-DTA,XRD和NMR等方法对标题化合物进行了表征,并讨论了它们的合成条件及结构特性.     

H4SiW12O40/TiO2/SiO2复合光催化剂的制备及性能研究

溶胶-凝胶法制备了TiO2/S iO2光催化剂,利用所得TiO2/S iO2光催化剂为基体,浸渍烧结法制备了H4S iW12O40/TiO2/S iO2表面负载修饰型复合光催化剂。TG-DSC、XRD、SEM、BET对催化剂的物化结构进行了表征,分析了TiO2和H4S iW12O40催化活性组分在S iO2载体表面上的键联机理。光催化性能测试是以低浓度酸性品红染料的水溶液为降解目标物,试验结果表明H4S iW12O40的负载修饰可以改进TiO2/S iO2光催化剂的催化活性,酸性品红的降解效率最高可以增加45%。     

Application of Heteropolyacid H4SiMo3W9O40 for the Preparation of Bimetallic MoWS2/Al2O3 Hydrotreatment Catalysts

Kinetics and Catalysis - The bimetallic MoWS2/Al2O3 catalyst was synthesized using the Keggin-type mixed heteropolyacid H4SiMo3W9O40. The monometallic catalysts SiMo12/Al2O3 and SiW12/Al2O3 based...     

以钴-哒嗪阳离子为模板构筑的多酸基有机-无机杂化材料

利用水热方法合成了一种Keggin型多酸基有机无机杂化材料,化学式为(Hpydz)Na[Co(pydz)_4(H_2O)_2][SiW_(12)O_(40)]·3H_2O(pydz=pyridazine).单晶X-射线研究表明,在该化合物中,Keggin型多阴离子与钠离子连接构筑成三维孔状结构,其中钴-哒嗪阳离子有机基团作为客体分子,通过静电相互作用存在于三维孔道结构中,构筑成有机-无机杂化材料.该化合物属于单斜晶系,空间群为C_2/c,晶胞参数a=1.937 7(2)nm,b=1.678 8(2)nm,c=1.768 0(2)nm,α=90°,β=98.612(3)°,γ=90°,V=5.686 51nm~3.     

一种具有Keggin结构的固体杂多酸的合成及其晶体结构

以钨酸钠、氯化钴、醋酸钴及1,3-丙二胺为原料,利用水热合成法制备了一种具有Keggin结构的杂多酸H6[CoW12O40].2.5H2O;利用单晶X射线衍射分析了产物的晶体结构.结果表明,产物中的过渡金属Co2+离子作为中心原子与4个氧原子形成CoO4四面体;CoO4四面体被4个W3O13金属簇包围,与每个W3O13金属簇之间通过共顶点连接而形成[CoW12O40]6-阴离子;六个氢离子作为抗衡阳离子,最终形成固体杂多酸分子.     

Catalytic Oxidation of Dimethyl Ether to Dimethoxymethane over Cs Modified H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2 Catalysts

The attractive utilization route for one-step catalytic oxidation of dimethyl ether to dimethoxymethane was successfully carried out over the H_3PW_(12)O_(40)(40%)/SiO_2 catalyst,modified by Cs,K,Ni,and V.The Cs modification of H_3PW_(12)O_(40)(40%)/SiO_2 gave the most promising result of 20% dimethyl ether conversion and 34.8% dimethoxymethane selectivity.Dimethoxymethane could be synthe- sized via methoxy groups decomposed from dimethyl ether through the synergistic effect between the acid sites and the redox sites of Cs modified H_3PW_(12)O_(40)(40%)/SiO_2.     

Pd-SiW12/SiO2催化乙烯气相直接氧化制乙酸:SiO2孔结构的影响

采用二三种不同孔结构的Si02制备了Pd-SiW12/SiO2催化剂,通过x射线衍射、N2物理吸附、吡啶吸附红外光谱以及H2脉冲化学吸附对催化剂进行了表征,并考察了Pd-SiW12/SiO2催化剂上乙烯直接氧化制乙酸反应性能.结果表明,以孔径较大的粗孔硅胶为载体制备的Pd-SiW12/SiO2催化剂显示出最高的催化活性,乙酸收率为145.2g/(L·h).这是由于Pd在粗孔硅胶载体表面良好的分散使其具有较高的催化活性.     

三维有序大孔杂化SiO2的制备、表征及应用

将有机-无机杂化功能材料与有序大孔材料独特的有序开孔结构相结合,在制备的三维有序大孔二氧化硅(3DOM Si O2)孔壁上可控接枝带有功能基团的聚合物链段,制备3DOM杂化材料。采用表面引发原子转移自由基(SI-ATRP)接枝技术在3DOM Si O2孔壁上可控接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)链段,讨论了接枝条件对接枝量及接枝链段分子量的影响,并利用FTIR、SEM、TGA、GPC等对接枝过程进行了表征。PGMA接枝链段上环氧基团可进一步与亲核试剂(二乙醇胺,浓硫酸和二乙烯三胺)发生开环反应,得到一系列带有不同官能团的具有较高接枝密度的功能杂化多孔材料,同时,利用该种材料对水中的水杨酸进行了吸附实验,吸附结果表明经二乙烯三胺开环后得到的功能化多孔材料对水杨酸具有很高的吸附量。     

三维有序大孔杂化SiO2的制备、表征及应用

本研究将有机-无机杂化功能材料与有序大孔材料独特的有序开孔结构相结合,在制备的三维有序大孔二氧化硅（3DOM SiO₂）孔壁上可控接枝带有功能基团的聚合物链段,制备3DOM杂化材料。采用表面引发原子转移自由基（SI-ATRP）接枝技术在3DOM SiO₂孔壁上可控接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）链段,讨论了接枝条件对接枝量及接枝链段分子量的影响,并利用FT-IR、SEM、TGA、GPC等对接枝过程进行了表征。PGMA接枝链段上环氧基团可进一步与亲核试剂（二乙醇胺,浓硫酸和二乙烯三胺）发生开环反应,得到一系列带有不同官能团的具有较高接枝密度的功能杂化多孔材料,同时,利用该种材料对水中的水杨酸进行了吸附实验,吸附结果表明经二乙烯三胺开环后得到的功能化多孔材料对水杨酸具有很高的吸附量。本研究对于发展新型杂化多孔材料提供了新的方法。     

Electrochemical-reduction-assisted Assembly of Pd NPs/Polyoxometalates/Graphene Ternary Nanocomposite and Its Electrocatalytic Performance toward Formic Acid Oxidation

A novel ternary nanocomposite, Pd nanoparticles(NPs)/polyoxometalates(POMs)/reduced graphene oxide(rGO), was prepared by a green, mild, electrochemical-reductionassisted assembly. It is worth noting that the Keggin-type POM acts as an electrocatalyst as well as a bridging molecule. During the reduction process, POMs transfer the electrons from the electrode to GO, leading to a deep reduction of GO and the content of oxygen-containing groups is decreased to around 6.1%. Meanwhile, the strong adsorption effect between the POM clusters and rGO nanosheets induces the spontaneous assembly of POM on r GO in a uniformly dispersed state, forming a nanocomposite. The ternary Pd NPs/POMs/rGO nanocomposite exhibits higher electrocatalytic activities, better electrochemical stability, and higher resistance to CO poisoning than the Pd/C catalyst towards the formic acid oxidation(FAOR). Especially, the Pd/PW_(12)/rGO exhibits the best electrocatalytic performance among three Pd/POMs/rGO composites(POMs = PW_(12), SiW_(12), PMo_(12)).