新型复合介孔材料HPMo/SBA-15的合成与表征

合成了一种新型复合介孔材料HPMo/SBA-15, 通过XRD, TEM, UV-Vis和IR等方法表征证明HPMo均匀且稳定地包藏到介孔材料SBA-15的由SiO2网络组成的孔壁中. 催化实验结果表明, 该材料在大分子催化裂化反应中具有很高的活性, 在大分子催化氧化反应中连续循环使用未发现活性组分流失, 显示了其在大分子催化和均相催化反应多相化中具有很好的应用前景.     

苯基改性的中孔分子筛SBA-15的合成及其磺化

 在酸性条件下用正硅酸乙酯(TEOS)和苯基三乙氧基硅(PTES)直接缩合制备了苯基改性的中孔分子筛Ph-SBA-15,并用紫外光谱、红外光谱、X射线衍射、透射电镜和核磁共振等对改性后的样品进行了表征. 结果表明,在300 ℃下焙烧后,模板剂被脱除,而苯基可完整保留,苯基改性的SBA-15分子筛具有有序结构. 进一步用氯磺酸磺化改性后,可得到苯磺酸化的分子筛,其酸度可达4.19 mmol/g.     

介孔SBA-15中有机模板剂的紫外/臭氧法脱除

紫外/臭氧法用于脱除有序介孔材料SBA-15中有机模板剂. 该方法是一种非加热光化学降解法, 简单、易操作, 可在温和条件下彻底除去SBA-15中三嵌段共聚物有机模板剂P123. 通过XRD, TEM, FT-IR和BET等对SBA-15经不同方法脱除模板剂前后的详细表征, 表明紫外/臭氧法在彻底脱除SBA-15中有机模板剂后, 保留了很好的骨架有序性, 比表面积更大, 孔道更加开放, 克服了高温焙烧脱除模板剂造成的孔道收缩.     

SBA-15介孔分子筛的乙基化修饰

20世纪90年代初,美孚公司的研究者们用烷基季铵盐阳离子表面活性剂作模板剂,在碱性条件下合成出M41S系列介孔分子筛。近几年,合成出了MCM,HMS,MSU、SBA等硅基分子筛系列。由于介孔材料表面有许多端羟基,可用来固定活性基团,使其在吸附、分离、催化和主客体化学等方面具有广泛的潜在应用价值。对介孔材料孔道进行有机改性的无机-有机复合材料的研究正在兴起,本文采用分步合成法,以乙基三乙氧基硅烷为偶联剂,     

长度可控杆状SBA-15的合成

以三嵌段共聚物P123为结构导向剂, 天然高聚物壳聚糖为添加剂, 合成出分散性较好的杆状结构SBA-15. 通过调节体系中壳聚糖的含量, 可以实现对产物形貌的控制, 即从颗粒到短杆状, 最后到长杆状. 壳聚糖的加入不仅使SBA-15的介孔结构更加长程有序, 同时也提高了其比表面积和孔容, 其最高值分别达到1157 m²/g和1.53 cm³/g.     

FexOy/SBA-15介孔分子筛的合成以及性能研究

在酸性溶液中利用溶胶凝胶-pH值控制两步法直接合成Fe_xO_y/SBA-15介孔分子筛，同时利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、小角度X射线衍射(Low-angle XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及振动样品磁强计(VSM)对制备的各种SBA-15介孔分子筛进行结构以及性能的测试、表征。结果显示Fe_xO_y均匀地分散在SBA-15的骨架中，而且会对SBA-15介孔分子筛起钉轧作用。而后着重研究了Fe_xO_y的加入对SBA-15介孔分子筛的热稳定性、催化特性以及磁学性能的影响。Fe_xO_y的引入可以增加制备的SBA-15介孔分子筛的热稳定性;Fe_xO_y的引入可以改善SBA-15介孔分子筛的催化活性，得到了开口的、石墨化程度较好的纳米碳管。Fe_xO_y的引入使SBA-15介孔分子筛具有明显的铁磁性。     

SBA-15模板法合成硫化锌纳米束及其光电性能

以乙基黄酸锌(ZnR2)作为单分子前驱体, SBA-15作为模板, 合成高度有序的ZnS纳米束, 并通过透射电子显微镜(TEM)、热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、紫外-可见(UV-Vis)光谱、荧光光谱和扫描电子显微镜(SEM)等一系列手段对其形貌、结构及性能进行表征. 结果表明, 此阵列具有高度有序的六方介孔结构, 同时具有类似于母模板的纤维状形貌. 采用一种简单的交流电场辅助的方法把纳米束组装到电极上, 然后通过半导体表征仪器进行测试, 表征结果发现单束ZnS纳米束呈现出非线性的整流行为, 在紫外光照射下, 其电流-电压(I-V)曲线发生了很大的变化, 说明利用它们组装的纳米器件具有良好的光开关效应,并对整流及光响应机理进行了解释.     

一步法直接合成有机季铵功能修饰的介孔分子筛SBA-15

以P123 嵌段共聚物为模板剂, 3-三甲基丙基氯化铵三甲氧基硅烷(TMAPS)为修饰剂, 酸性条件下一步法直接合成了有机季铵基团功能修饰的SBA-15, 并通过XRD、TEM、N2吸附-脱附、Raman 光谱等对功能化样品的结构和性质进行了表征, 对一步法合成TMAPS 修饰的SBA-15 的可能反应机理进行了探讨. 修饰后的SBA-15 仍然保持了二维六方特征介孔结构, 随着TMAPS负载量的增大, SBA-15 孔道有序度下降, 孔径、孔容和比表面积也随之下降. 有机季铵基团在SBA-15 孔道表面均匀分散, 可与HAuCl4通过快速离子交换制备Au 颗粒高度分散的Au-SBA-15.     

介孔分子筛SBA-15的研究进展

介孔分子筛SBA-15具有独特的物理化学性质和广阔的应用前景,成为众多研究领域的一个研究热点.本文结合我们自己的工作和国内外相关研究,较全面地介绍了近年来SBA-15的研究状况,并展望了今后的发展方向和应用前景.     

COO-NiO/SBA-15的合成与表征

用组装的方法得到了高负载量、均匀分布的CoO-NiO负载型SBA-15介孔材料,并采用XRD,BET,HRTEM等测试手段对样品进行了分析.结果表明,CoO,NiO双组分氧化物已成功地组装进入了SBA-15的有序孔道,在CoO,NiO组装过程中,CoO,NiO含量(w)分别为0.0691和0.0837时,介孔材料的有序结构没有遭到破坏.     

骨架掺杂La／SBA-15介孔分子筛的合成与表征

以三嵌段共聚物P123为模板剂,正硅酸乙酯作为硅源,利用水热法,于80℃晶化合成了骨架掺杂La/SBA-15介孔分子筛,其结构经UV-Via,XRD,FT-IR,TEM和N2等温吸附-脱附法表征.结果表明,La离子直接进入了SBA-15分子筛的骨架;La/SBA-15分子筛具有规则的六方孔道结构,较高的比表面积(566.5 m2·g-1)和孔容(0.50 cm3·g-1),孔半径主要集中在1.70 nm.     

羧基官能化SBA-15型介孔分子筛的小角X射线散射研究

使用小角X射线散射(SAXS)技术对共缩聚法制备的羧基官能化SBA-15介孔分子筛进行了表征,利用相关函数理论和弦长分布理论获得了羧基化分子筛的孔结构、界面和周期性信息,辅以常规的氮气吸附-脱附测试,并将基于Barrett-Joyner-Halenda(BJH)模型计算的孔结构与弦长分布理论得到的结果进行比较.结果表明:除了羧基引入量高达50%(摩尔分数,相对无机硅源)的样品外,随着羧基引入量的增加所有羧基官能化SBA-15均能保持较高的有序结构且有序度变化不大.所有样品的Porod曲线均无明显偏离,羧基基团倾向于进入介孔的骨架结构而不仅仅是键合在表面的Si—OH上.利用弦长分布法,无需建立模型,可以得到独立的孔壁厚度分布和孔径分布,尤其是其它方法无法给出的孔壁厚度分布,对于进一步认识有序介观结构材料有很大帮助.     

微波法直接合成Ce/SBA-15介孔分子筛

以三嵌段共聚物(P123)作为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,利用溶胶凝胶法,在微波条件下快速地将Ce金属离子直接掺杂到SBA-15介孔分子筛骨架中。通过X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶变换红外(FT-IR)、紫外可见漫反射(UV-Vis)、透射电镜(TEM)和N2的等温吸附-脱附法等手段对合成的样品进行表征。结果表明:稀土Ce金属离子以Ce3 ,Ce4 两种价态存在于SBA-15介孔分子筛中。合成的Ce/SBA-15分子筛具有规则六方孔道结构,较高的比表面积和孔容(分别为714.85 m2.g-1和0.67 cm3.g-1),其孔半径主要集中在1.8 nm。     

Fe,V取代SBA-15分子筛的合成及其对苯羟基化反应的催化

用水热法合成了铁、钒双金属取代的SBA-15分子筛(FVS). 通过XRD, TEM, N₂吸附-脱附等技术表征, 证实了该材料具有高度有序的二维六方结构. ESR、紫外可见光谱结果表明铁和钒以高度分散的四配位状态存在于分子筛的骨架中. 在以分子氧为氧化剂的苯羟基化反应中铁、钒双金属取代的SBA-15分子筛表现出很高的催化活性, 苯酚的产率达到了14.5%.     

Synthesis, Characterization and Catalytic Activity of Sn-SBA-15 Mesoporous Molecular Sieves

Our recent reports on the synthesis of Sn-incorporated mesoporous SBA-15 materials have been reviewed. The preparation of the samples with different Si/Sn ratios followed two procedures, the first is the post-synthesis modification of SBA-15 by impregnation with Sn chloride or acetate, and the second is the direct method in which Sn chloride was introduced in to Si precursor along with amphiphilic triblock copolymer, while varying the ratio of the synthesis gel. Detailed characterization of the Sn-SBA-15 samples by a variety of techniques shows how the synthesis procedures influence the properties of the samples that reflect on the differences in (a) the structural features, (b) morphology and textural properties, such as the pore characteristics, (c) the possible location of Sn⁴⁺ ions in the meso silica structure and their reducibility, (d) the nature of the Sn species and their the coordination sphere and (e) the acid–base characteristics. We developed a possible model for the localization of Sn species in SBA-15 pore structure for different conditions of preparation. This report includes our investigations on the catalytic properties of these Sn-SBA-15 samples in 3 industrially important reactions, viz., trans-esterification of diethyl malonate, synthesis of nopol by Prins condensation of β-pinene with para-formaldehyde and the epoxidation of norbornene. In each of this reaction, while demonstrating the catalytic role of Sn species, we show that the requirement of the type and the environment of Sn species are different for these reactions.     

表面含磺酸基的介孔分子筛SBA-15-SO3H的直接合成

 采用水热法直接合成了含磺酸基的介孔分子筛SBA－15－SO3H．XRD表征结果表明，该分子筛具有规则的、六方立柱形的中孔结构，通过酸碱滴定和XRD确定了正硅酸乙酯／有机硅的最佳合成配比为9（α＝0．1）．29SiMASNMR固体核磁结果表明，含磺酸基的有机基团Si－（CH2）3－SO3H中的硅与SBA－15骨架上的氧通过Si－O键结合，形成稳定的有机／无机组成，FT－IR谱表明：在SBA－15－SO3H表面含有质子酸中心－SO3H．N2吸附－脱附和TEM结果表明，SBA－15－SO3H具有较大的比表面积、孔容和孔径，孔大小是单一的，孔分布是高度有序的．酯化反应结果表明，与后合成法相比，直接法合成的催化剂既具有较高的稳定性，又具有简便、快捷和高效的优点．     

SBA-15 supported HPW: Effective catalytic performance in the alkylation of phenol

SBA-15 was synthesized using non-ionic surfactant as the structure directing agent at 40 °C. It was then impregnated with different loadings (10, 30, 50 and 70%) of phosphotungstic acid. They were characterized by XRD, N₂ adsorption, FT-IR and DRIFT techniques. The physicochemical characterization revealed that SBA-15 could accommodate discrete phosphotungstic acid due to its large pore volume and high surface area. The catalytic activity of these materials was examined in the vapour phase tert-butylation of phenol using tert-butyl alcohol as the alkylating agent. The influence of reaction parameters such as reaction temperature, reactant feed ratio, WHSV and time on stream was studied, and the results were correlated with physicochemical characteristics of the catalysts. 4-tert-Butyl phenol was observed as the major product with high selectivity. Among the catalysts, 30% phosphotungstic acid supported SBA-15 showed high phenol conversion under optimum conditions, which is significantly higher than either phosphotungstic acid loaded mesoporous AlPO or AlMCM-41.