表面氨基高密度化介孔氧化硅的合成及其高效去除酸性橙7

以月桂酸为阴离子表面活性剂,3-胺丙基三乙氧基硅烷(APTES)为共结构导向剂,合成了高含量氨基功能化介孔氧化硅材料(AFMS)。以AFMS为吸附剂对溶液中酸性橙7(AO7)进行吸附,对影响AO7吸附效率的相关因素进行了详细研究,结果表明,溶液p H值及温度影响较大。吸附动力学表明,本研究中合成的AFMS对AO7的吸附速率极快。Sips吸附模型对吸附等温线模拟效果最好,从中可知AO7在样品D(由3.0 m L正硅酸乙酯及1.4 m L APTES合成)上的最大吸附量为1.26 mmol·g-1,远远高于相关文献报道的值。此外,通过吸-脱附循环实验证明,样品D具有良好的稳定性。     

表面氨基高密度化介孔氧化硅的合成及其高效去除酸性橙7

以月桂酸为阴离子表面活性剂,3-胺丙基三乙氧基硅烷(APTES)为共结构导向剂,合成了高含量氨基功能化介孔氧化硅材料(AFMS)。以AFMS为吸附剂对溶液中酸性橙7(AO7)进行吸附,对影响AO7吸附效率的相关因素进行了详细研究,结果表明,溶液pH值及温度影响较大。吸附动力学表明,本研究中合成的AFMS对AO7的吸附速率极快。Sips吸附模型对吸附等温线模拟效果最好,从中可知AO7在样品D(由3.0 mL正硅酸乙酯及1.4 mL APTES合成)上的最大吸附量为1.26 mmol·g^-1,远远高于相关文献报道的值。此外,通过吸-脱附循环实验证明,样品D具有良好的稳定性。     

介孔氧化铝负载钒催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

 采用浸渍法制备了介孔氧化铝 (m-Al2O3) 负载钒催化剂 (V/m-Al2O3), 并考察了其催化丙烷氧化脱氢制丙烯反应活性. 通过 N2 吸附-脱附、透射电镜、X 射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、氢-程序升温还原和氨-程序升温脱附对催化剂进行了表征. 结果表明, 介孔氧化铝具有大比表面积、窄孔径分布和两维六方相结构, 在其上负载适量的 V 可实现 V 活性物种的高分散及催化剂的弱酸性, 从而有利于提高丙烷转化率和丙烯选择性. 与共合成法制备的含 V 介孔氧化铝 V/m-Al2O3(C) 和浸渍法制备的 V/?-Al2O3 相比, V/m-Al2O3 表现出更高的催化活性. 这与载体较弱的酸性和较大的比表面积以及 V 物种的高分散有关.     

陈化温度和pH值对氨基功能化介孔氧化硅吸附CO_2性能的影响

本研究采用溶胶-凝胶法,分别以十二烷基肌氨酸钠、氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)和正硅酸乙酯(TEOS)为结构导向剂(SDA)、共结构导向剂(CSDA)和硅源合成了氨基功能化的介孔氧化硅预产物。利用乙醇和乙醇胺混合液对预产物进行萃取后获得氨基功能化介孔氧化硅。利用红外光谱、元素分析、N2吸-脱附、透射电镜等手段对材料进行了表征。红外光谱结果证明通过萃取方法可较好地去除表面活性剂;N2吸附结果表明所有样品都具有介孔结构;元素分析和透射电镜结果说明反应陈化温度、pH值等合成条件对材料孔道内表面的氨基含量和材料结构有较大的影响。CO2吸附实验证明在低陈化温度、相对较低的pH值下合成的材料具有较高的CO2吸附量。     

基于3D受限自组装构筑中空介孔氧化硅/碳复合微球

发展简单、高效、可控的方法来制备中空介孔微球是介孔材料领域的研究热点.本工作结合嵌段共聚物的三维受限自组装(3D-CSA)和自模板碳化策略,建立了一种构筑中空介孔微球的新方法 .首先,采用乳液-溶剂挥发法实现嵌段共聚物与全氟辛烷(PFO)在3D受限空间的分级组装,获得了核-壳结构微球,其中壳层由微相分离的嵌段共聚物构成.然后,在壳层的连续相选择性地复合氧化硅,既实现了无机框架的负载,又实现了对连续相聚合物链选择性交联.对复合微球进行煅烧处理后,实现了壳层连续相聚合物的选择性碳化,获得了中空介孔氧化硅/碳复合微球.本研究系统地阐述了核-壳型分级结构微球的形成机理和必备条件,研究了氧化硅前驱体添加量和嵌段共聚物分子量对中空介孔氧化硅/碳复合微球形貌的影响,为制备中空介孔微球材料提供了一种简便、可控的方法.     

氨基功能化有序介孔Si02薄膜组装Au纳米粒子复合材料的可调色散性质

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)为模板剂,采用共溶胶的蒸发诱导自组装方法制备了氨基功能化介孔SO2薄膜,然后利用氯金酸(HAUCl4)与介孔SiO2薄膜孔道内壁的氨基之间的中和反应组装Au纳米粒子,制备得到Au/SiO2纳米复合材料.用TEM,XRD和UV-Vis光谱对材料进行了测试.结果表明,无水乙醇...     

负载四氧化三钴纳米粒子的介孔碳基氧还原反应催化剂的电化学性能分析

采用软模板法合成介孔碳材料前驱体,引入钴盐,通过高温煅烧等步骤得到负载钴氧化物纳米粒子的介孔碳基催化剂。通过X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)等测试方法对所制备的催化剂的成分、结构和电化学性能进行了表征。结果表明,钴以四氧化三钴的形式成功负载于介孔碳材料基底,所得催化剂在碱性环境中表现出与商业Pt/C催化剂相当的氧还原催化活性,并且其稳定性优于商业Pt/C催化剂,有望取代造价高昂的Pt/C基催化剂,成为新型燃料电池阴极催化材料。     

钒磷氧合成条件对丁烷选择性氧化催化性能的影响

正丁烷氧化制备顺酐是低碳烷烃高值化利用的典型代表,钒磷氧(VPO)催化剂是该反应唯一的工业催化剂.通过调控有机相法合成过程中还原时间、回流时间和磷钒物质的量比3种实验参数,合成系列VPO催化剂,结合多种分析手段,探索合成条件对催化剂结构的影响规律,获得精细调控催化剂合成的方法和最优条件,催化正丁烷选择性氧化反应,转化率...     

CO2 气氛下 MCF 负载氧化钒催化剂上乙苯脱氢反应

 以介孔氧化硅泡沫 MCF 为载体合成了一系列负载型氧化钒催化剂 (V 含量为 2%?10%). 采用 N2 吸附、X 射线衍射和 H2 程序升温还原对 V/MCF 催化剂的结构和织构性质进行了表征, 并评价了催化剂在 CO2 气氛下的乙苯脱氢性能. V/MCF 催化剂具有较高的乙苯脱氢活性, 其中 V 含量为 6% 的催化剂具有最高的反应活性. V/MCF 催化剂的乙苯脱氢活性显著高于 V/MCM-41, 这是由于前者具有较高的可还原性以及较好的扩散性能. CO2 气氛下的乙苯转化率明显高于 N2 气氛下的, 这归因于 CO2 与乙苯发生氧化脱氢, 并通过逆水煤气变换反应在线除去脱氢反应生成的氢.     

乙酰丙酮氧钒催化氧化α-蒎烯一步转化成龙脑烯醛

以乙酰丙酮氧钒为催化剂,过氧化氢为氧化剂,研究了由α-蒎烯直接合成龙脑烯醛的反应。考察了溶剂、温度、催化剂用量、反应时间等因素对催化性能的影响。结果表明,乙酰丙酮氧钒与H2O2反应得到的高价态V5+是优良的氧化还原-Lewis酸双功能催化剂,易使α-蒎烯经氧化、2,3-环氧蒎烷异构得到龙脑烯醛。在n(H2O2):n(α-蒎烯):n(乙酰丙酮氧钒)=2.5:1:0.01、反应温度为20℃、丙酮为溶剂、反应2h条件下,α-蒎烯转化率为50.2%,龙脑烯醛的选择性达58.7%,反应6h后α-蒎烯转化率可达73.0%,主要产物龙脑烯醛和马鞭草烯酮的选择性分别为47.2%和13.2%。     

铂纳米空球的制备及其对甲醇氧化的电催化性能

以粒径为100nm的硒球作模板,在室温下批量合成了粒径约110nm、壳厚约5 nm的铂空球.采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）、选区电子衍射（SAED）、X射线衍射（XRD）、能量色散X射线谱（EDX）等检测技术表征了其形貌与结构;以甲醇为探针分子研究了铂纳米空球修饰玻碳电极对甲醇电氧化的催化性能.结果表明,由铂原子簇团构筑的多孔铂空球粒径均匀、分散性好、结构稳定、比表面积大、传质性能好,是甲醇氧化的理想催化材料.循环伏安（CV）结果表明:当甲醇氧化的电流密度0.10 mA·cm^-2,正扫时,铂纳米空球的氧化电位与实心铂纳米粒子及铂黑相比,分别负移了约110和64mV;负扫时,前者比后两者分别负移了约51与13 mV.经800圈循环伏安扫描后,正扫时,甲醇在铂纳米空球上氧化峰的电流密度为实心铂纳米粒子及铂黑上的13和15倍;负扫时,前者为后两者的19和38倍.表明铂纳米空球对甲醇氧化具有较好的催化活性和稳定性.     

中空SiO_2纳米微球的制备与表征

在乙醇/氨水介质中,将SiO2包覆在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)功能化的聚苯乙烯(PS)微粒表面,利用一步法得到了中空纳米二氧化硅微球;研究了影响中空纳米二氧化硅微球形成的主要因素,并探讨了中空纳米SiO2微球的可能形成机理.结果表明,在一定的反应时间下,当氨水用量为0.6 mL、温度为70℃时,可以获得空心结构的SiO2纳米微球;通过控制四乙基原硅酸盐(TEOS)的量可以调节微球的包覆层厚度.     

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．     

苯基磺酸官能化中孔硅基材料的制备及催化性能研究

通过溶胶-凝胶法制得了苯基聚硅氧烷, 进一步磺化制备了苯基磺酸官能化的中孔硅基催化材料, 并通过BET, SEM和固体核磁技术对其进行了表征. BET结果表明, 该催化剂比表面积为722 m²/g, 平均孔径为9.06 nm, 孔容0.59 mL/g. ¹³C CPMAS NMR和²⁹Si CPMAS NMR表征显示磺酸基键合于苯环间位, 苯基以共价方式进入无机-有机杂化硅基材料的内部结构. 该固体酸的活性中心磺酸基在表面呈均匀分布, 在芳族羧酸和取代酚的直接酯化反应中表现出优异的催化性能.     

硅胶固定功能化离子液体的制备及其在HMF合成中的应用

通过氯丙基三甲氧基硅烷将磺基功能化离子液体--N-磺丙基咪唑盐化学键联到微球硅胶上,制得微球硅胶固定化离子液体（IL3）。用FTIR、TG、13C-NMR、SEM、BET及酸度测定等方法对IL3进行了表征,并考察其在果糖脱水合成5-羟甲基糠醛（HMF）过程中的催化性能。研究结果表明：氯丙基三甲氧基硅烷可以将磺基功能化咪唑型离子液体化学键联到微球硅胶上。微球硅胶固定化磺基咪唑离子液体能有效催化果糖脱水生成HMF。在45.4-IL3催化下、乙二醇甲醚(EGME)溶剂中、115℃反应5小时, HMF收率可达82.1％。使用后的催化剂可以方便地循环使用。但随次数增加,HMF收率明显下降。45.4-IL3催化剂循环使用四次后,HMF的收率下降为53.0%。     

新型球形纳米空心SiO2的模板合成方法研究

以纳米碳酸钙颗粒为新颖的无机模板剂,硅酸钠为无机硅源,通过溶胶-凝胶法形成CaCO3／SiO2的核壳结构;随后通过高温煅烧、酸溶和干燥处理,合成出了具有高比表面积的球形纳米空心二氧化硅粒子．然后,分别采用TEM,SEM,EDS,XRD,FTIR和TG等测试手段对样品进行了分析和表征,并考察了不同合成条件,如反应温度、反应pH值、煅烧温度和包覆反应时SiO2／CaCO3的配比对纳米空心二氧化硅粒子的比表面积变化．实验结果表明：较高的反应温度如60～80℃,pn值9左右、SiO2包覆量为碳酸钙质量的10％,以及煅烧温度为700℃,有利于形成空心形貌较好、比表面较大的球形纳米空心二氧化硅。     

新型球形纳米空心SiO2的模板合成方法研究

以纳米碳酸钙颗粒为新颖的无机模板剂, 硅酸钠为无机硅源, 通过溶胶-凝胶法形成CaCO₃/SiO₂的核壳结构; 随后通过高温煅烧、酸溶和干燥处理, 合成出了具有高比表面积的球形纳米空心二氧化硅粒子. 然后, 分别采用TEM, SEM, EDS, XRD, FTIR和TG等测试手段对样品进行了分析和表征, 并考察了不同合成条件, 如反应温度、反应pH值、煅烧温度和包覆反应时SiO₂/CaCO₃的配比对纳米空心二氧化硅粒子的比表面积变化. 实验结果表明: 较高的反应温度如60～80 ℃, pH值9左右、SiO₂包覆量为碳酸钙质量的10%, 以及煅烧温度为700 ℃, 有利于形成空心形貌较好、比表面较大的球形纳米空心二氧化硅.     

介孔二氧化硅负载高分散钒催化剂的制备及乙烷选择氧化性能

以高比表面积的介孔二氧化硅为载体, 采用等体积浸渍法制备了一系列介孔二氧化硅负载钒催化剂, 并探究了其乙烷选择氧化反应性能. 利用X射线衍射(XRD)、 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和氢气程序升温还原(H₂-TPR)等方法对催化剂的物化性质进行了表征, 研究了钒负载量对催化剂结构特征的影响. 结果表明,随着钒负载量的增加, 钒物种在催化剂表面的存在形式由高分散低聚的VO _x 转变为高聚的VO _x, 其中高分散钒物种有利于提高目标产物乙烯和乙醛的选择性.     

硅胶固定功能化离子液体的制备及其在5-羟甲基糠醛合成中的应用

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷将磺基功能化离子液体-N-磺丙基咪唑盐化学键合到微球硅胶上,制得微球硅胶固定化离子液体(IL3). 用FTIR、TG、~(13)C NMR、SEM、BET及酸度测定等测试技术对IL3进行了表征,并考察其在果糖脱水合成5-羟甲基糠醛(HMF)过程中的催化性能. 研究结果表明,氯丙基三甲氧基硅烷可以将磺基功能化咪唑型离子液体化学键合到微球硅胶上. 微球硅胶固定化磺基咪唑离子液体能有效催化果糖脱水生成HMF. 果糖在固载率45.4%的IL3催化下、乙二醇甲醚(EGME)溶剂中、115 ℃反应5 h,HMF收率可达82.1%. 催化剂循环使用4次后,HMF的收率下降为53.0%.     

核苷酸锆固定化脂肪酶的制备及其催化性能

开发了以核苷酸锆纳米颗粒为载体固定化脂肪酶的方法,考察了固定化时间、缓冲液pH值及浓度和酶载量等因素对固定化酶在有机相中催化烯丙醇酮酯交换反应性能的影响.结果表明,一元尿苷酸锆(粒径30～50nm)是较佳的载体,在磷酸缓冲液pH=8.0和浓度为0.03mol/L时,酶与载体质量比为4,固定化6h制得的固定化酶效果最佳....