介孔硅铝酸盐的合成及其在傅克反应中的催化性能

采用溶胶凝胶法合成了一系列有序性好且酸性较强的介孔硅铝酸盐材料。利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、27Al核磁共振(27Al NMR)、氨气程序升温脱附(HN3-TPD)及吡啶吸附红外光谱(Py-FT-IR)对制备的介孔硅铝酸盐材料的结构和性能进行表征,并考察了材料在苯甲醚和苯甲醇的傅克烷基化反应中的催化活性。实验结果表明:合成过程中,表面活性剂的用量、硅铝物质的量之比会影响材料结构的有序性,醋酸用量对材料结构有序性影响很小;进一步研究结果表明,nSi/nAl比会影响材料的酸催化活性,当nSi/nAl=10时材料的酸催化活性最高。氨气程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱表明nSi/nAl=10的材料含有最多的B酸酸量。     

介孔硅铝酸盐吸附剂的柴油吸附脱硫研究

制备了一种微孔和介孔复合的硅铝酸盐吸附剂（MAS）,研究了其柴油吸附脱硫性能.利用Y型分子筛的前驱体合成了MAS,考察了合成过程中表面活性剂浓度、晶化时间和焙烧温度等参数对吸附剂脱硫效果的影响.利用过渡金属离子对吸附剂进行了改性,并在固定床中进行了柴油吸附脱硫研究.结果表明,不同吸附剂对柴油的脱硫效果是MAS〉MCM-41〉NaY,金属离子Cu＋、Ag＋改性都能提高吸附剂的脱硫性能,Cu＋的效果更好.     

具有MFI骨架结构的介孔钛硅材料的合成、表征和催化性能

利用介孔碳作硬模板合成出具有MFI骨架结构的介孔钛硅材料. 该样品复制了类似SBA-15的介孔结构, 同时骨架含有MFI微孔结构. 透射电镜表征结果表明, 样品表面还有部分大孔结构. 催化结果证明了该样品既具有介孔材料较大孔道结构, 又保持了微孔钛硅材料的高活性.     

介孔钛硅新催化材料

本文综述了介孔钛硅新催化材料的制备方法,归纳评述了各类介孔钛硅材料的制备技术和相应的产物的结构特点,介绍了现有的表征介孔钛硅材料孔结构和钛活性位的重要技术手段和特征,概括了含钛介孔材料在有机物液相催化选择氧化方面的应用,讨论了提高钛位的催化活性、结构稳定性、疏水性、钛硅比等的技术方法;提出了介孔钛硅材料研究存在的问题并展望了将来的研究方向。     

形貌可控的微孔-介孔硅磷铝酸盐在大分子催化裂化中具有较高的催化活性

目前,随着世界原油资源的日趋重质化,催化裂化工艺已经成为石油加工过程中重油的轻质化和渣油裂解的重要方法.但是如何提高催化裂化转化率和小分子烯烃的选择性是目前催化裂化工艺研究的重要课题,而催化裂化的关键是催化剂.重质油大分子催化裂化时存在的问题是由于传统的微孔分子筛只具有单一的1nm以下的微孔孔道,而重油大分子通常较大、分子链较长,很难进入到微孔孔道中充分反应,因此传统微孔分子筛对重油大分子的反应极为不利.以MCM-41为代表的介孔分子筛具有较大的孔道直径(1.5～10nm),在催化裂化炼油工业中具有潜在的应用前景,但其较弱的酸性和较差的水热稳定性无法满足裂化过程对催化剂酸性和水热稳定性的要求,因此限制了介孔分子筛在工业催化领域中的应用.微孔-介孔复合分子筛具有微孔和介孔双模型孔分布,结合了介孔分子筛的孔道优势与微孔分子筛强酸性和高水热稳定性的优势,可使两种材料优势互补、协同作用,在大分子催化与吸附方面具有潜在的应用前景,受到分子筛化学家的广泛关注.前人主要对硅铝基微孔-介孔复合分子筛进行了大量的研究,本文将传统的硅铝基微孔-介孔复合分子筛扩展到了硅磷铝基微孔-介孔复合分子筛.在酸性室温条件下,通过两步路线合成了一种新颖且形貌可控的微孔-介孔硅磷铝酸盐MUS-5,考察了不同pH值条件下MUS-5形貌的变化,并借助X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附、NH3-TPD等技术对其物相、形貌、结构及酸性进行了表征.研究结果表明:当溶液体系的pH值在2.0到5.0之间变化时,可以得到三种不同形貌(包括链状、花状、桶状)的MUS-5,且MUS-5均是由微孔SAPO-5相和介孔MCM-41相组成的.同时,对MUS-5复合材料的水热稳定性进行了研究,经过100℃水热条件下处理48h后,发现MUS-5结构中的介孔相依然存在,表明该材料具有较好的水热稳定性.最后,采用1,3,5-三异丙基苯作为探针分子评价了MUS-5催化剂的裂化性能,并在相同反应条件下与微孔SAPO-5催化剂进行了比较.催化评价结果显示:MUS-5的裂化性能远远高于微孔SAPO-5分子筛.其原因主要是由于MUS-5具有微孔和介孔双模型孔分布,结合了介孔相MCM-41的孔道优势与微孔相SAPO-5强酸性的优势,致使其催化性能大大提高.说明这种具有微孔-介孔孔道结构的硅磷铝酸盐MUS-5在大分子裂化方面应用前景广阔.     

非硅基介孔材料和介孔复合体的合成与特性

非硅基介孔材料和介孔复合体的合成与特性;介孔固体;介孔复合体;二氧化钛薄膜;液晶模板机理     

SBA-15固载硅钨酸催化合成柠檬酸三丁酯

以硅钨酸(H4SiW12O40)为催化剂、介孔分子筛SBA-15为载体,将浸渍法与焙烧法相结合制备了一系列介孔分子筛固载硅钨酸复合催化剂SiW12/SBA-15;并利用红外光谱(FTIR)、粉末X-射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对其组成、结构及形貌进行表征.将此...     

介孔Ti-MCM-41在苯乙烯氧化反应中的催化性能

以MCM-41为骨架,以无机钛源Ti(SO4)2为原料成功合成了不同Ti含量的Ti-MCM-41样品,并考察了它们在H2O2氧化苯乙烯反应中的催化性能,研究了溶剂和Ti含量等因素对其催化性能的影响.结果表明,该反应主要产物为苯甲醛,苯乙烯转化率和苯甲醛收率均随骨架Ti含量增加而增加;催化剂中钛含量相近时,孔径的减小能够改善其催化性能;反应体系的合适溶剂应具有一定极性,如乙腈;降低溶剂极性和H2O2浓度可减少苯乙烯的进一步氧化,从而适当增加了苯乙醛和环氧苯乙烷选择性.     

酸诱导介观相转变硅基介孔材料的合成机理及其改性

采用两步法以三嵌段共聚物P104(PEO27-PPO61-PEO27)为模板剂合成介孔材料, 研究了介孔材料结构随体系pH 值的变化, 探讨了体系中介观相转变的机理. 研究表明,随着pH 的升高, 发现体系中无机物种和模板剂所组成的介观相发生了转变,由P6mm 的SBA-15(pH=1.51-2.67)2D六角孔道结构转变为3D 蠕虫状孔道的MSU-X(pH=3.93-4.56)结构. 对所得的两种不同种类的硅基材料以γ-胺丙基三乙氧基硅烷(APTES: NH2(CH2)3Si(C2H5O)3)进行表面烷基化改性结果表明, 在同样的条件下, 经过改性后MSU-X类介孔材料孔壁上接枝的烷基数目要远超过SBA-15 类介孔材料.     

介孔与介孔主客体材料在催化领域的应用

 综述了近年来介孔分子筛催化材料制备的研究成果及其在催化领域特别是精细化学品合成中的应用. 文章分为两部分,分别讨论了介孔材料本身作为催化剂以及介孔主客体催化材料的应用.     

多孔有机骨架:基于傅氏烷基化反应的合成与气体吸附性质

通过傅氏烷基化反应成功地合成了基于四苯锗烷构筑单元的多孔有机骨架材料PAF-9。用红外光谱,粉末射X线衍射,固体核磁共振,热重分析和低温氮气吸附-脱附表征了PAF-9材料的微结构与孔道性质。表征数据表明PAF-9具有非常高的热稳定性和化学稳定性,同时具有较高的比表面积。该PAF材料的BET比表面积为334m²·g^-1。此外,得到的PAF材料对二氧化碳具有较好的吸附能力。     

多孔有机骨架:基于傅氏烷基化反应的合成与气体吸附性质

通过傅氏烷基化反应成功地合成了基于四苯锗烷构筑单元的多孔有机骨架材料PAF-9。用红外光谱,粉末X射线衍射,固体核磁共振,热重分析和低温氮气吸附-脱附表征了PAF-9材料的微结构与孔道性质。表征数据表明PAF-9具有非常高的热稳定性和化学稳定性,同时具有较高的比表面积。该PAF材料的BET比表面积为334 m²·g^-1。此外,得到的PAF材料对二氧化碳具有较好的吸附能力。     

一步法合成具有高效傅式烷基化催化性能的铁功能化有序介孔催化剂

以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)为模板, 一步合成了金属铁离子功能化的介孔二氧化硅催化剂(FeMS). 表征结果显示, FeMS催化剂具有六方结构的一维直孔道, 孔径约为3.5 nm, 其中铁离子以四配位形式高度分散于主体二氧化硅骨架上, 并且掺杂后的样品仍保持了主体二氧化硅有序的介孔结构. 铁离子的掺杂量可以通过反应物中硝酸铁的含量进行调变. 在苯与苄基氯的傅式烷基化反应中, FeMS催化剂显示出良好的催化活性与稳定性. 随着铁掺杂量的增加, FeMS的催化活性逐渐提高. 其中FeMS(40)样品可以在2 min内完成催化反应, 二苯甲烷的选择性为100%. 这种良好的催化性能主要是由于该催化剂具有高度分散的铁离子活性位点、较大的比表面积和孔体积以及空旷的骨架结构所致.     

介孔硅铝分子筛的合成、表征及其作为固体酸催化苯酚与1-辛烯的烷基化反应

以异丙醇铝、硅酸四乙酯和十六烷基三甲基溴化胺为原料,以乙酰丙酮为螯合剂,采用溶胶-凝胶法合成了硅铝比分别为25,50,100和150的介孔硅铝分子筛,并用其催化苯酚与1-辛烯的液相烷基化反应.X射线衍射、N2吸附、高分辨透射电镜及27Al核磁共振光谱表征结果表明,该介孔分子筛具有蠕虫状骨架结构.在160℃时,硅铝比为25的介孔硅铝分子筛催化剂上苯酚可以完全转化为单烷基苯酚.     

一锅法合成介孔材料Fe-SBA-15及其对Friedel-Crafts苄基化反应的催化性能

采用尿素作为pH值自调节剂,一锅法合成了Fe-SBA-15催化剂.X射线衍射和N2吸附-脱附等温线结果表明,Fe-SBA-15具有与SBA-15相似的介孔结构.紫外-可见光谱结果表明,Fe-SBA-15样品在550℃焙烧后Fe元素主要以四配位形式存在.活性测试结果表明,Fe-SBA-15对苯及其衍生物的Friedel-Crafts苄基化反应具有优异的催化性能.例如,在反应温度为70℃和苯/苄基氯摩尔比为14.4的条件下,催化剂上苄基氯完全转化所需的时间为20~70min,二苯甲烷的选择性为97.8%~100%.随着反应温度的升高和Fe含量的增加,苄基氯的转化率逐渐升高;随着苯/苄基氯比的减小,苄基氯完全转化所需的时间逐渐延长.     

高分子共混物中Friedel-Crafts烷基化反应原位增容与催化降解机理

采用GPC方法对共混组分的分子量、接枝率和降解度等数据进行分析, 发现AlCl₃催化剂对PS/POE共混物的作用表现在原位增容和催化降解两个方面. 结合Friedel-Crafts烷基化反应的特点细化反应过程, 发现PS/POE共混物在AlCl₃作用下发生接枝反应时, 有大量碳正离子出现, 而碳正离子周围的电子重排会导致分子链断裂, 从而引起共混组分出现大幅度降解. PS/POE/AlCl₃共混物中原位接枝与催化降解是一对竞争性反应, 同时存在, 并相互竞争.     

基于吡咯骨架的不对称傅克反应研究进展

手性吡咯化合物是一类重要的五元含氮杂环化合物,广泛存在于众多有生物活性的天然产物中.利用不对称傅克反应合成手性吡咯化合物一直是有机合成的研究热点之一.利用手性有机小分子和手性金属催化剂是实现不对称合成手性吡咯化合物最为常见的方法.根据催化剂的分类,我们就近十几年来基于吡咯结构单元的不对称傅克反应的研究进展进行简要阐述.     

傅克烷基化反应在超高交联聚合物中的应用

超高交联聚合物主要是通过傅克烷基化反应来制备的,具有合成简单、多孔、无毒、结构稳定、质轻等特点。本文介绍了傅克烷基化反应的条件和机理,展示了超高交联聚合物的合成方法及这些材料在气体储存/分离、水处理、催化、传感等领域中的应用,并对傅克烷基化反应与超高交联聚合物的进一步结合做出了展望。     

有机催化吲哚碳环上的不对称Friedel⁃Crafts烷基化反应

将金鸡纳碱衍生物双功能催化剂用于有机催化羟基吲哚与靛红的不对称Friedel-Crafts反应, 筛选出最佳反应条件: 催化剂为5%(摩尔分数)6′-脱甲基奎尼丁(1b), 溶剂为四氢呋喃, 反应温度 0 ℃. 以67%~91%的产率和最高达97%的对映选择性获得了苯环上取代的羟基烷基化产品. 拓宽了该反应的催化剂类型和底物范围.