离子热法合成多级孔CuAPO-5分子筛

采用丁二酸、氯化胆碱与四乙基溴化铵三元低共熔体为溶剂和模板剂,借助微波辐射快速合成了具有多级孔结构的CuAPO-5分子筛。系统地考察了P2O5/Al2O3、HF/Al2O3与Cu O/Al2O3的物质量之比,铝源及铜源对CuAPO-5分子筛合成的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和N2物理吸脱附等检测手段对合成产物的结晶度、形貌和孔结构等进行了表征。通过SEM可知在一定的条件下,可得到具有六角纳米盘状特殊形貌的CuAPO-5分子筛。N2物理吸脱附、SEM和TEM分析表明该分子筛是一种同时存在微孔和介孔的多级孔磷酸铝分子筛材料。     

离子热法制备多级孔AlPO_4-5分子筛

采用离子热法,以磷酸为磷源,γ-Al_2O_3为铝源,在1-丁基-3-甲基溴化咪唑离子液体中于320℃反应10 min内快速合成了多级孔AlPO_4-5分子筛,其结构和形貌经傅里叶红外光谱(FT-IR),X-射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),氮气物理吸-脱附(BET)和透射电镜(TEM)表征。     

一步法合成多级孔结构ZSM-5分子筛

多级孔结构ZSM-5分子筛的合成过程复杂。利用双模板剂,通过优化晶化条件(如晶化时间与晶化温度)和Si/Al物质的量比等一步水热晶化合成了具有多级孔结构的ZSM-5分子筛,并采用XRD、N₂吸附-脱附、吡啶红外吸脱附、SEM和TEM等方法对样品的晶体结构、孔道结构、表面酸性和形貌等进行了表征。结果表明,一步法合成多级孔结构ZSM-5分子筛的适宜条件是:晶化温度160-180℃,晶化时间24-96 h,反应物组成为SiO₂/Al₂O₃/Na₂O/CTAB/TPABr/H₂O=1/x/0.4/0.05/0.12/280,(x:50-240)。其中,晶化温度160℃、晶化时间48 h和以Si/Al物质的量比50的凝胶合成的样品具有有序的介孔(平均尺寸3.60 nm)结构、较高的结晶度和较强的酸性。     

低共熔体中微波离子热法合成TAPO-5分子筛

以丁二酸、氯化胆碱与四乙基溴化铵复配形成的低共熔体作为溶剂和模板剂,采用微波辐射-离子热法合成了TAPO-5分子筛.考察了钛源、铝源、原料配比、晶化条件等因素对TAPO-5分子筛合成的影响.采用XRD、N2物理吸脱附、SEM和DRS UV-Vis等方法对产物的结构、织构、形貌和钛的配位状态等性质进行了表征.结果表明,TAPO-5分子筛的合成受铝源、钛源影响较大,最佳钛源为六氟钛酸铵,最佳铝源为异丙醇铝.所得分子筛在苯乙烯的氧化制苯甲醛反应中表现出较好的催化性能,苯甲醛的选择性达到91.4%.     

草酸/四丙基溴化铵体系中磷酸锆晶体的离子热合成与表征

采用离子热合成方法, 在草酸/四丙基溴化铵离子型低共熔混合物中对磷酸锆骨架材料的合成进行了系统地研究, 通过改变反应条件合成了2种不同的磷酸锆, α-Zr(HPO₄)₂•H₂O和 (NH₄)Zr₂(PO₄)₃. 体系中的四丙基季铵阳离子对磷酸锆骨架没有体现出模板作用, 后者是在较高的反应温度下(220 ℃)以四丙基季铵离子的热分解产物( )作为模板而生成. 通过向该体系中添加少量的氮杂环化合物(哌嗪), 合成了一种三维开放骨架的8-元环磷酸锆微孔材料, 位于孔道中的质子化哌嗪起到模板作用并平衡骨架负电荷. 研究结果表明, 草酸/四丙基溴化铵低共熔混合物可以作为一种离子热反应介质, 通过向体系中引入少量的有机碱可以起到模板作用来诱导磷酸锆骨架的生成.     

离子热合成磷铝分子筛

AlPO-11 molecular sieve with AEL structure was ionothermally synthesized using ionic liquid solvent as medium. The effects of ionic liquid amount, synthesis time and temperature were investigated. The structure and characteristics of molecular sieve samples were characterized by X-ray diffraction(XRD)，scanning electron microscopy (SEM), thermo gravimetric analysis(TGA). The results indicate that AlPO-11 molecular sieve could be synthesized by 1-ethyl-3-methylimidazolium bromide ([Emim]Br) ionic liquid as both the solvent and template.     

离子热法合成分子筛的研究进展

离子热法是以离子液体或低共熔混合物为介质的一种新型的分子筛合成方法, 它提供了一种离子态的独特合成环境, 为合成新型分子筛及研究分子筛的生成机理提供了机会. 本文综述了离子热法在分子筛合成方面取得的一些进展, 包括合成方法的创新、合成机理的研究、新材料的合成以及新型催化剂的制备等, 并展望了其发展前景.     

液晶模板合成多级孔ZSM-5分子筛及其催化应用

以哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷偶联剂(PZPMS)和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为复合液晶模板,在水热条件下合成多级孔ZSM-5分子筛.采用XRD、 SEM、 BET、 XRF、 FT-IR和NH_3-TPD对催化剂的性能进行了表征.结果表明, PZPMS/CTAB复合液晶模板的加入可以减小颗粒尺寸,增加外表面积,有利于合成多级孔ZSM-5分子筛.加入液晶模板可以有效调整催化剂表面B酸与L酸量比例,改善催化剂表面酸性.对合成的催化剂样品在MTA反应中进行了催化性能测试,样品在反应中对芳烃表现出较高的选择性,催化寿命有不同程度的提高.     

两段变温法水热合成多级孔ZSM-5分子筛及其催化裂化性能

以四丙基氢氧化铵（TPAOH）为单一模板剂,采用低温老化、高温晶化2段变温法合成出了球状多级孔ZSM-5分子筛。利用XRD、FT-IR、NH₃-TPD、SEM、TEM以及氮气吸-脱附等测试对合成样品进行了表征。结果表明：直径约为2 μm左右的球状多级孔ZSM-5分子筛颗粒内的晶间介孔和大孔主要由棒状纳米晶堆积而成的,该产品具有较大的比表面积和介孔孔容。同常规水热法一步合成的微孔ZSM-5分子筛相比,2段变温法合成的多级孔ZSM-5分子筛具有更高的B酸/L酸比例（C_BP/C_LP）、强酸/弱酸比例（C_s/Cw）以及活性位可接近性指数（ACI）。催化裂化评价结果显示,得益于活性位可接近性指数等指标的提高,球状多级孔ZSM-5分子筛比常规合成的微孔ZSM-5分子筛具有更高的转化率和丙烯收率等优异的催化性能。     

氩吸附法研究多级孔分子筛的孔结构

采用不同方法分别制备了双介孔分子筛、介微孔分子筛及介孔沸石材料,利用氩吸附法并结合XRD技术表征了多级孔分子筛的孔结构。探讨了适用于多级孔分子筛的孔径分布计算方法,揭示了不同类型吸附等温线与孔径分布、孔型及孔容等之间的关系。研究表明,对于多级孔分子筛、微孔和介孔的孔径分布分别用SF法和BJH法计算较适宜,全孔分析可用NLDFT法计算。通过对TS-1介孔沸石的孔结构分析发现, TPAOH 在改性制备介孔TS-1的过程中起到了生成介孔及促进二次晶化的双重作用。     

溴化 N-烷基取代咪唑中离子热合成硅磷酸铝分子筛

 以溴化N-烷基取代咪唑离子液体为反应介质,采用离子热法合成了AEL型硅磷酸铝分子筛,并考察了不同离子液体和反应物中正硅酸四乙酯的添加量对分子筛结构的影响. 结果表明,以1-乙基-3-甲基溴化咪唑为反应介质,并引入正硅酸四乙酯时,产物为含有未知结构晶体的AEL型硅磷酸铝分子筛,而且随着正硅酸四乙酯添加量的增大,未知结构晶体增多. 以1-己基-3-甲基溴化咪唑为反应介质时,产物为高结晶度的上述未知结构晶体.     

低共熔混合物体系中合成无定型的磷酸氧钒催化剂及应用

以尿素/氯化胆碱形成的离子型低共熔混合物溶剂作为反应介质,采用离子液体热合成法制备磷酸氧钒材料.傅里叶变换红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线谱(EDS)和氧化还原滴定表征结果表明:该材料为无定型的、混合价态的纳米尺寸钒磷酸盐,因此可暴露更多的活性位,从而提高催化活性.将其用于环己醇氧化反应,研究反应时间、温度、反应物配比等因素对反应的影响,最终使环己酮的选择性及收率分别达到93.5%和51.4%.     

离子热法合成AEL磷酸铝分子筛膜及其机理研究

以δ-氧化铝为基底和铝源, 使用离子热基底自转晶法, 在[EMIm]Br离子液体中合成了AEL磷酸铝分子筛膜. 采用X射线(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法对所得的AEL分子筛膜进行了表征, 研究了合成条件对膜的影响. 研究发现在氢氟酸和磷酸离子液体混合溶液中一步反应可以合成c轴高度取向的AEL分子筛膜, 在氢氟酸和磷酸离子液体溶液中分别顺序两步反应可以合成无取向的AEL分子筛膜. 离子热基底自转晶法分子筛膜的形成符合固相转化机理, 氟离子可以促进分子筛膜的生长, 并影响分子筛膜的取向.     

Ionothermal Synthesis of Imide-Linked Covalent Organic Frameworks

Covalent organic frameworks (COFs) are an extensively studied class of porous materials, which distinguish themselves from other porous polymers in their crystallinity and high degree of modularity, enabling a wide range of applications. COFs are most commonly synthesized solvothermally, which is often a time-consuming process and restricted to well-soluble precursor molecules. Synthesis of polyimide-linked COFs (PI-COFs) is further complicated by the poor reversibility of the ring-closing reaction under solvothermal conditions. Herein, we report the ionothermal synthesis of crystalline and porous PI-COFs in zinc chloride and eutectic salt mixtures. This synthesis does not require soluble precursors and the reaction time is significantly reduced as compared to standard solvothermal synthesis methods. In addition to applying the synthesis to previously reported imide COFs, a new perylene-based COF was also synthesized, which could not be obtained by the classical solvothermal route. In situ high-temperature XRPD analysis hints to the formation of precursor–salt adducts as crystalline intermediates, which then react with each other to form the COF.     

Ionothermal Synthesis of Imide‐Linked Covalent Organic Frameworks

Covalent organic frameworks (COFs) are an extensively studied class of porous materials, which distinguish themselves from other porous polymers in their crystallinity and high degree of modularity, enabling a wide range of applications. COFs are most commonly synthesized solvothermally, which is often a time‐consuming process and restricted to well‐soluble precursor molecules. Synthesis of polyimide‐linked COFs (PI‐COFs) is further complicated by the poor reversibility of the ring‐closing reaction under solvothermal conditions. Herein, we report the ionothermal synthesis of crystalline and porous PI‐COFs in zinc chloride and eutectic salt mixtures. This synthesis does not require soluble precursors and the reaction time is significantly reduced as compared to standard solvothermal synthesis methods. In addition to applying the synthesis to previously reported imide COFs, a new perylene‐based COF was also synthesized, which could not be obtained by the classical solvothermal route. In situ high‐temperature XRPD analysis hints to the formation of precursor–salt adducts as crystalline intermediates, which then react with each other to form the COF.