超声波合成磁性4A沸石分子筛

为了解决微细粉末状沸石产品应用中与所处理溶液难以分离的问题, 在传统水热合成法合成4A沸石的晶化原料液中, 加入磁性Fe3O4微粒, 经过70 ℃, 功率为100 W的超声波晶化6 h, 合成了一系列Fe3O4含量不同的磁性4A沸石,并对其进行了XRD、SEM、IR、TG/DTA、EDX、磁化率及吸附性能等表征测试. 结果表明, 磁性4A沸石具有良好的磁稳定性, 其磁化率随Fe3O4含量的增加而增大; 磁性4A沸石对水中氟离子和六价铬的吸附与纯4A沸石性能相同, 其吸附速率可以用拟二级动力学方程来描述.     

无有机模板剂水热合成Co同晶取代的丝光沸石分子筛

在硅酸钠、硫酸铝、硝酸钴和氢氧化钠的全无机体系条件下, 采用无有机模板剂水热法合成了Co同晶取代的丝光沸石分子筛. 通过粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体(ICP)光谱、氮气吸附、紫外-可见(UV-Vis)光谱、热重(TG)分析等手段对所得固体产物的织构性质以及钴在分子筛中的存在状态进行了表征. 结果表明, 该方法成功地将Co离子引入到丝光沸石分子筛的骨架结构中, 未发现骨架外Co物种. 典型的合成条件为n(Co)/n(SiO₂) =0.01-0.04, n(SiO₂)/n(Al₂O₃) =20-50, n(H₂O)/n(SiO₂) =40, n(Na₂O)/n(SiO₂)=0.4, 晶化温度170 °C, 晶化时间3-7 d. 讨论了Na+离子在无有机模板剂合成中的结构导向作用. 全无机体系合成得到的产物无需进行传统的高温煅烧处理, 即可获得开放的微孔孔道, 实现了低成本、低能耗、环境友好的Co-丝光沸石的合成.     

洗涤助剂用硅铝酸盐制备

以苏州高岭土为原料,进行了新型高效无磷洗涤助剂硅铝酸盐活性体制备研究,确定了传统水热法合成硅铝酸盐活性体的适宜条件:高岭土在800℃焙烧活化2h,焙烧后的偏高岭土补加氢氧化钠、硅酸钠和水,调整SiO2:Al2O3:Na2O:H2O摩尔比为2:1:4.3:237,然后在60℃恒温水浴中老化3h,接着在95℃条件下晶化4h,最后所得固相即为钙镁离子交换性能优良的硅铝酸盐。该产品对钙镁吸附量均高于4A沸石和P型沸石,分别达到374.3mg/g和122.7mg/g;此外该产品对水溶液中铅离子也有很好的吸附性能。     

掺铝铁饼状α-Fe2O3微粒的制备及性能

采用液相催化相转化法, 以Fe(III)与Al(III)的共沉淀为前驱物合成了铁饼状α-Fe2O3微粒, 探讨了各种因素如铝离子的掺杂浓度、反应温度以及催化剂Fe(II)离子用量等对合成铁饼状α-Fe2O3微粒的影响, 并对产物进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子衍射(ED)、X射线光电子能谱(XPS)等表征, 研究了样品的热稳定性及磁性能. 结果表明: 初始pH值为9, nFe(II)/nFe(III)≤0.04, nAl/nFe(III)＝0.14、反应温度为100～140 ℃时, 可制备出铁饼状α-Fe2O3微粒. 尽管铝和铁均为三价且二者的氧化物均具有刚玉结构, 但因二者离子半径的差异而使α-Fe2O3晶胞参数因铝取代铁而减小, 其矫顽力和剩磁也因铝取代而发生变化. 电子衍射证明该方法合成的微粒为单晶粒子, 且具有较好的热稳定性.     

金属掺杂磷铝分子筛的制备及其光催化性能研究

采用水热合成法,以正磷酸为磷源、硝酸铝为铝源,四丙基溴化铵(TPAB r)为模板剂,原位掺入Fe(NO3)3.9H2O或Zn(NO3)2.6H2O作为金属源,在180℃下晶化3天,以制得金属掺杂的磷铝分子筛.用XRD、XRF、FT-IR、UV-V is-DRS等方法对所合成的分子筛进行表征,以甲基橙溶液为目标降解物在紫外光下评价其光催化性能.初步研究表明,所合成的产品具有A lPO4-5分子筛结构,该系列金属掺杂磷铝分子筛在紫外光下有着较好的光催化性能.     

(Al16Ti)n± (n=0-3)离子团簇中Ti原子对电子结构及其与H2O分子相互作用的显著影响

用密度泛函理论结合全电子自旋极化方法构建并优化出了最稳定的(Al₁₆Ti)^n± (n=0-3)离子团簇, 研究了其几何结构、稳定性和电子结构. 同时研究了水分子在(Al₁₆Ti)^n± (n=0-3)离子团簇表面的吸附结构和吸附能. 研究结果与纯(Al₁₇Ti)^n± (n=0-3)离子团簇的电子结构及其与H₂O分子的相互作用规律做了对比. 通过电子最高占据轨道和最低空轨道的空间分布, 发现大部分的活性电子占据在Ti 原子位置, 少量电子根据曲率从大到小的顺序依次占据. 通过分析最稳定的(Al₁₆TiH₂O)^n± (n=0-3)吸附化合物的几何结构可以看出, 水分子都倾向于吸附在Ti原子上, 并且为亲氧吸附. 在所有的吸附化合物中, (Al₁₆TiH₂O)⁺具有最短的平均O―H键长, 比孤立H₂O分子中的O―H键约长0.0003 nm, 然后随着电子数的增加或减少, O―H键都会进一步被拉长. 研究结果表明, Al 团簇离子中Ti 原子的掺杂可以有效提高H₂O分子的解离效率. 另外, 在金属团簇的几何结构效应与杂质效应共同出现时, 杂质的影响占据了主导地位.     

FER型沸石的合成、结构与吸附性质

在TMEDA(四甲基乙基二胺)-Na2O-SiO2-Al2O3-H2O体系(I),Na2O-K2O-Al2O3-SiO2-H2O-HCO3^--CO3^2^-体系(II)及Py(吡啶)-PrNH2(正丙胺)-HF-SiO2-H2O体系(III)中, 分别合成了纯相FER沸石及FER硅沸石。用粉末XRD, FT-IR, 29Si MAS NMR及TG/DTA等表征其结构性质, 并用超微量电子真空吸附天平测定这些沸石样品对正己烷, 甲醇和水的吸附等温线。结果表明: 各体系合成的样品虽然结晶度高, 呈现出FER沸石的典型结构特征, 但由于它们的组成和晶格微结构不同, 热稳定性与吸附性质有明显的差异。在(I)体系中合成的FER沸石层错缺陷少, 晶格完美, 正己烷与甲醇的吸附量可达到理论值, 结构破坏温度为1190℃。红外精细谱及29Si MAS NMR高分辨谱证明FER硅沸石具有十分完美的骨架结构。由于晶胞收缩, 它对正己烷与甲醇吸附量略低于理论值, 并呈现出高度的疏水性。它的结构破坏温度高于1300℃。在(II)体系中合成的FER型沸石结构缺陷多, 沸石孔中的钾离子不易被质子完全交换。它的正己烷与甲醇吸附量均较低, 而水的吸附量相对较高。吸附现象表明, 正己烷和甲醇都被吸附于FER沸石的十元环主孔道中, 分压较高时, 甲醇可通过八元环进入小笼, 而水的吸附性质则主要与各样品的Si-OH缺陷及骨架中的阳离子含量有关。     

Ce_(1-x)Ca_xO_(2-x)的溶胶-凝胶法的合成及其性质

用溶胶 -凝胶法合成了 Ce1-x Cax O2 -x(x=0～ 0 .3 5 )系列固体电解质 ,系统地研究了其晶体结构随Ca O含量的变化关系 .XRD测试表明 ,该体系于 1 60℃即形成萤石结构纯相 .高温 XRD表明 ,从室温至80 0℃ ,Ce1-x Cax O2 -x(x=0～ 0 .3 5 )未出现结构相变 .此法合成温度远低于传统的高温固相合成法和水热合成法的温度 .合成物的颗粒小 ,粒度均匀 .在 1 3 0 0℃即可烧结成高致密度样品 .XPS测试表明 ,掺杂 Ca O后吸附氧浓度明显增大 ,氧空位增多 ,电导率和氧离子迁移数增大 ,改善了 Ce O2 基固体电解质的性能 .     

新型特效钠离子吸附剂Li1+xLaxZr2-x(PO4)3的制备和性能研究

采用高温固相法合成了新型特效Na离子吸附剂Li1 xLaxZr2-x(PO4)3.对不同条件下合成的吸附剂进行了XRD结构分析以及SEM分析和IR分析,并对其吸附性能进行了测定.XRD结构分析表明,当x≤0.4时均能得到与LiZr2(PO4)3相同的晶体结构.SEM分析表明,合成的吸附剂分散性好,粒径范围在5～20μm之间.吸附性能测定结果表明,少量La的加入使Li1 xLaxZr2-x(PO4)3对Na离子产生了特效吸附作用,La离子掺杂是改善LiZr2(PO4)3吸附性能的一条有效途径,当x=0.4时,在pH值为10.0～11.0条件下,Li1 xLaxZr2-x(PO4)3的吸附容量达到48.3mg/g.     

磁性核P型沸石的合成及表征

为了解决实际应用中微细粉末状沸石产品与所处理溶液难以分离的问题，采用水热法进行磁性P型沸石的制备研究。按照传统P型沸石制备的方法，配制Na₂O∶Al₂O₃∶SiO₂∶H₂O物质的量的比为3∶1∶2.3∶185料液，室温下先搅拌老化反应3 h，然后加入磁性Fe₃O₄在95 ℃下静态晶化6 h，合成了一系列包覆Fe₃O₄的磁性核P型沸石。通过晶化过程中对固相进行XRD、SEM、IR及能谱表征等分析，及对液相组成含量进行测定，探讨了磁性核P型沸石的形成机理。合成的磁性核P型沸石显示良好超顺磁特性，并具有很好的磁稳定性，其磁化率随所包覆Fe₃O₄量的增加而增大，钙、镁离子离子交换吸附性能随包覆Fe₃O₄量的增加而有小幅下降，但是仍保持了较高的值。四氧化三铁质量含量为0.176 3%的磁性P型沸石，其钙镁离子的交换吸附量分别为315.6 mg CaCO₃·g^-1 和86.94 mg MgCO₃·g^-1。     

原位水热合成Ce(Ⅳ)-X分子筛及对噻吩的吸附性能

通过原位水热合成方法直接制备出不同载Ce量的Ce(Ⅳ)-X分子筛,并考察了其对模拟汽油中噻吩的吸附性能。采用粉末X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)、紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)、全谱直读等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、氮气吸附和NH₃程序升温热脱附(NH₃-TPD)等方法对分子筛进行表征。结果表明,合成分子筛均具备典型的X型分子筛结构,同时Ce(Ⅳ)被较好地引入到分子筛的骨架结构中;载Ce分子筛的酸性大于X分子筛,而且Ce(Ⅳ)-X分子筛的酸性随着Ce掺杂量的增加而增强。吸附实验表明,载Ce分子筛对噻吩的吸附性能明显好于X分子筛。其中,n(Ce)/n(Si)=0.05的分子筛脱硫效果最佳,饱和吸附容量达到52.541 9 mg/g。再生实验表明,加热再生的Ce(Ⅳ)-X分子筛对噻吩仍具有理想的吸附效果。n(Ce)/n(Si)=0.05的分子筛再生后饱和吸附容量为47.512 1 mg/g,约为新鲜吸附剂的90.43％。     

具有管状镶嵌结构L/EU-1复合分子筛的合成及表征

采用晶种法在极浓体系中,快速合成了L/EU-1复合分子筛,通过XRD、SEM、NH_3-TPD、TG-DTG等多种手段对其进行了表征.结果表明:随原始溶胶中添加硼和铁的质量分数的增加,复合分子筛中L分子筛的特征衍射峰分别向高角度和低角度方向发生偏移,L分子筛的晶胞参数和晶胞体积分别有所减小和增加;含硼和铁的L/EU-1复合分子筛尺寸大小长约为0.5~3μm,宽0.2~1μm,形貌为小颗粒聚集L分子筛附着生长管状镶嵌结构复合分子筛;镶嵌结构改变了复合分子筛的酸性、稳定性和孔道性质.影响因素分析表明,碱硅比低时,K~+对促进钙霞石笼的形成起主导作用,碱硅比高时,K~+对溶胶的聚沉起主导作用.     

以四甲基铵硅酸盐为柱化剂合成层柱状MCM-36分子筛

以层状MCM-22P为前驱体,四甲基铵硅酸盐为柱化剂,采用动态水热法考察了MCM-36分子筛的合成条件,并通过XRD、N2物理吸附、TEM、27Al-MAS NMR以及NH3-TPD等手段对合成分子筛进行了表征。结果表明,与传统的采用正硅酸乙酯为柱化剂的柱化过程相比,以四甲基铵硅酸盐为柱化剂时,已溶胀的前驱体不经干燥处理即可直接在含水体系进行柱化插层合成得到层间距均一的层柱状MCM-36分子筛,适宜的合成条件为:先在80℃的高pH值(约13.5)环境下对前驱体溶胀24 h,然后在100℃下柱化插层24 h。表征结果表明,MCM-36分子筛具有层内微孔和层间介孔的复合孔道结构以及较大的比表面积(特别是外比表面积);与HMCM-22相比,HMCM-36的表面酸性虽明显降低,但其层间介孔结构的形成使大量B酸中心暴露于大分子易于接近的层间介孔孔壁,可为涉及较大分子的催化反应提供更多可接近的活性位中心。     

磁性纳米粒子富集-电感耦合等离子体发射光谱法测定食具中铬、镍、镉、铅、砷的迁移量

采用氩电弧等离子体法制备磁性碳包铁纳米粒子,考察了其对水溶液中Cr,Ni,Cd,Pb和As的富集能力,建立电感耦合等离子体原子发射光谱同时测定食具中Cr,Ni,Cd,Pb和As迁移量的分析方法。研究了纳米粒子表面经H2O2处理后,pH值、吸附时间、吸附剂用量等因素对各元素富集效率的影响。结果表明,H2O2表面处理可有效提高纳米粒子对待检元素的吸附率。在pH 8.0～9.5范围内,选用30 mg碳包铁纳米粒子定量富集,振荡3 min后,Cr,Ni,Cd,Pb和As均可被磁性碳包铁纳米粒子定量富集,酸性溶液(pH 1～2)可洗脱吸附离子。采用本方法测定了实际样品,各元素回收率在87%～106%之间。     

MgFe2O4纳米粉体的水热合成及其表征(英)

MgFe₂O₄ nanoparticles were hydrothermally synthesized at 150 ℃ using iron nitrate [Fe(NO₃)₃·9H₂O], magnesium nitrate [Mg(NO₃)₂·6H₂O] and sodium hydroxide (NaOH) as starting materials by carefully controlling the reaction conditions. The influences of several factors such as presence or absence of Na⁺, molar ratio of Fe³⁺ / Mg²⁺, concentration of mental ions, temperature and reaction time on resultant products were investigated in the hydrothermal process. The sample was characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM), and its magnetic properties were measured using vibrating sample magnetometer (VSM).     

乙炔、丙烯在多种分子筛上的吸附和脱附性质

在80℃下研究了ZSM5、13X、Y、MOR、5A、SAPO34等多种分子筛和常见载体上乙炔和丙烯的吸附和脱附性能。结果表明，乙炔和丙烯在SiO2、γ-Al2O3上不吸附，而与分子筛存在较强的相互作用。对于同类型的分子筛，两者的饱和吸附量均随分子筛硅铝比的增大而减小。在同一种分子筛上，以摩尔计的丙烯吸附量均明显高于乙炔。在80℃改性β分子筛上乙炔和丙烯饱和吸附量可分别达到0.11mmol/g和4.89mmol/g，该结果明显高于文献报道的结果。     

液固相同晶取代法制备Sn-NaY催化环己酮Baeyer-Villiger氧化

以微孔分子筛NaY为载体,SnCl_4·5H_2O为锡源,通过液固相同晶取代法制备催化材料Sn-NaY,研究了脱铝预处理和焙烧两个因素对制备Sn-NaY的影响.采用FT-IR、UV-Vis、XRD、N_2物理吸附、ICP、NH_3-TPD、吡啶红外、激光拉曼等手段对催化材料进行了表征.结果表明:对载体进行脱铝预处理有利于分子筛在催化剂制备过程中保持良好的骨架结构,焙烧有利于进入分子筛骨架中的Sn(Ⅳ)与硅羟基成键,从而形成有催化活性的四配位的Sn(Ⅳ),而空气氛围下焙烧容易产生骨架外SnO_2物种.Sn-NaY催化环己酮Baeyer-Villiger氧化结果表明,在环己酮0.03 mol,n(H_2O_2)∶n(酮)=1.5∶1,0.35 g催化剂,15 mL乙腈,70℃反应24 h的工艺条件下,N_2氛围焙烧的同晶取代脱铝催化剂性能最好,环己酮的转化率可达44%,己内酯的选择性为62%.     

Isomorphous Substitution of Iron and Nickel into Analcime Zeolite

Studies on the effects of iron and nickel incorporation into the hydrothermal synthesis of ANA zeolite were carried out. The presented work reveals that pure Fe‐Al analcime is synthesized by using starting composition with a higher iron(III) content than reported in previous publications. Furthermore, the iron(III) and nickel(II) contents play important roles in the framework of the synthesized zeolite. XRD, FT‐IR spectroscopy, diffuse reflectance UV/Vis spectroscopy, nitrogen adsorption and SEM were used to characterize the synthesized zeolites. These investigations showed that loading of iron and nickel ions in ANA zeolite changes the pore size and morphology of analcime zeolite.