新型介孔固体碱材料的合成

介孔固体碱能够催化各式各样的化学反应,降低生产成本并减少对环境的污染,可望代替液体碱成为新一代环境友好催化材料。介孔材料的飞速发展为介孔固体碱的研制提供了契机,到目前为止,研究人员已经采用不同途径合成出了多种类型的介孔固体碱材料。本文以主体材料作为线索,综述了在介孔氧化硅、介孔氧化铝、介孔氧化锆和介孔炭上产生碱性位的方法,描述了所制得固体碱的结构、性质及其在催化反应中的应用。在此基础上,评价了这些制备方法的优缺点,剖析了碱性位产生机理,并对介孔固体碱的发展前景进行了展望。     

介孔固体超强酸催化剂的制备与结构表征

以累托土为基质,采用硅锆双组分交联剂和SO₄^2-改性的方法,研制交联粘土介孔固体超强酸(SO₄^2-/SiZrR),借助XRD, BET法,FT-IR, Hammett指示剂法,NH₃-TPD, Py-IR和DTA等现代分析测试方法,表征其结构.实验结果表明:500℃焙烧后,SO₄^2-/SiZrR的Hammett酸度函数H_o＜-11.93,最可几孔径分布在2.3 nm左右,具有超强酸性和介孔结构;其超强酸中心属于L酸中心,是主要的催化活性中心;硅锆双组分交联柱能使交联粘土的热稳定性提高,以累托土为基质的交联粘土比以蒙脱土为基质的交联粘土热稳定性高.     

溶胶-凝胶辅助水热双模板法制备球形介孔TiO2

以聚乙二醇和共嵌段化合物F127为双模板剂,采用溶胶-凝胶辅助水热法制备了球形介孔TiO2 (MS-TiO2).采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、热重分析和低温N2吸附-脱附对样品进行了结构表征,并以苯酚为降解模型物在紫外光下对其活性进行了评价.结果表明,所得TiO2为球形介孔结构,孔径为6.5～12.6 nm,比表面积最高可达106.9 m2/g,孔体积0.21 cm3/g,球形颗粒直径200～300 nm,由粒径为15～20 nm的小晶粒组成.随着焙烧温度的升高,TiO2的比表面积和孔体积减小,孔径增大.双模板剂的使用比单一模板剂更能形成稳定的立体网状球形胶束,并有效抑制TiO2前驱体的     

CTAB-P123辅助制备有序介孔KF/Al-Ce-SBA-15固体碱及其催化性能

为了缩短有序介孔氧化硅(SBA-15)基固体碱催化剂的工艺流程,制备长程有序介孔固体碱,本文以十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)-三嵌段表面活性剂P123为模板剂,以KF为改性剂,两步法合成有序介孔KF/Al-Ce-SBA-15(KF/ACS)固体碱催化剂,采用小角X射线衍射(小角XRD)、N₂吸附-脱附曲线、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、CO₂程序升温脱附(CO₂-TPD)等手段,对催化剂的结构与性能进行表征,并研究了其在合成丙二醇甲醚(PM)中的催化性能。 当n(Al)/n(Ce)=0.12,KF的质量分数为10%时,KF/ACS催化剂不仅能够保持长程有序介孔结构,并且显示出强碱性能。 在催化甲醇与环氧丙烷(PO)合成PM的反应中,PM的收率达到92.0%,1-甲氧基-2-丙醇(PPM)选择性达到96.1%以上,并能有效抑制二丙二醇甲醚等副产物。     

模板技术制备单块介孔分子筛

模板技术与溶胶 -凝胶过程结合是合成介孔分子筛的有效方法 .模板通常采用表面活性剂在一定条件下自组装形成超分子结构 ,在不同条件下 ,此超分子结构具有不同聚集形态 ,合成出的介孔分子筛也具有不同的孔道排列方式 [1～ 4 ] .溶胶 -凝胶过程是通过硅源体的水解缩合并缓慢蒸发除去溶剂实现的 .此过程及产物受体系的 p H值影响很大 .在碱性体系中制备的介孔材料通常为粉末状 ,不利于实际应用 ,因此人们更加重视合成具有规则外形的介孔材料[5] .目前报道大多是在酸性体系中制备不同形状的介孔材料 [6～ 12 ] .有关合成单块介孔分子筛的报道…     

三头季铵盐表面活性剂导向合成新型立方相介孔二氧化硅

介孔分子筛因具有大而均一的孔道、高比表面积及相对良好的热稳定性而在精细化学品催化剂[1,2 ] 、生物大分子分离 [3] 和功能材料的主体 [4 ] 等领域有十分广阔的应用前景 .自 1 992年 Mobil公司合成 M41 S[5,6 ] 系列介孔材料以来 ,HMS[7] ,MSU[8] 和 SBA[9～ 12 ] 系列以及 FDU- 1 [13] 等不同结构的介孔分子筛材料相继被合成 .立方相介孔分子筛因具有三维网状结构和可通性较高的孔道而在反应中不易堵塞 ,相对于一维孔道结构的六角相 MCM- 41和 SBA- 1 5 ,其应用前途更加广阔 .迄今 ,人们已经合成了 MCM- 48[14～ 16 ]( Ia3d) …     

MgO/SBA-15固体碱介孔材料的研制

结合浸渍和微波辐射技术，分别采用浸渍、浸渍-微波、微波辐射等方法将醋酸镁高分散在SBA-15上而成为MgO改性介孔固体碱材料。结果显示：使用不同负载方法以及含铝SBA-15为载体，均能使MgO均匀分散;负载量达到20%时，XRD法仍未检测到样品上有MgO的晶相。实验表明负载的MgO在载体上形成了多层重叠结构，产生较多的中强碱位，而在介孔分子筛中引入Al原子则有利于碱位的形成。     

多元介孔混合氧化物La-Mn-Ce-O催化剂的制备与表征

采用柠檬酸络合鄄有机模板剂分解法制备出具有不同(nLa+nMn)/(nLa+nMn+nCe)比、不同温度焙烧的La-Mn-Ce-O系列多元介孔混合氧化物催化剂, 并与传统共沉淀法制备的La-Mn-Ce-O催化剂进行比较. N2吸附和脱附结果表明, 采用模板剂法制得的样品具有较大的比表面积(高达103.5 m2·g-1)和较均匀的孔径分布(3.4-4.4 nm); 500 ℃焙烧样品的比表面积约为共沉淀法所制样品的三倍. 600 ℃焙烧后, 样品的孔径分布范围稍有加宽, 但仍保持介孔结构. XRD表征结果表明, Mn物种具有高度的分散性, XRD 难以检测, La-Ce和Mn-Ce可能部分形成了固溶体结构. XPS结果揭示, Mn-Ce间存在电子态的强相互作用, 出现了Mn 2p的震激峰, 这种相互作用促进了氧物种在Ce和Mn物种间的传递, 增强了样品的氧化还原性能, 震激峰最明显的样品具有最佳的氧化性能. H2-TPR结果表明, 采用柠檬酸络合鄄有机模板剂分解法制备的催化剂中, 锰氧化物更容易被还原, Mn—O 键的活动度与CO氧化活性密切相关. 活性评价结果表明, 500 ℃焙烧的(nLa+nMn)/(nLa+nMn+nCe)为0.5的样品, 起燃温度比传统共沉淀法制得的样品降低了50 ℃左右, 并表现出较高的热稳定性.     

介孔氧化镍的复合表面活性剂模版法制备及表征

用六水合硝酸镍为镍源,尿素为沉淀剂,以少量的复合表面活性剂(SDS/P123,CTAB/P123,CTBA/SDS)为模板水热制备了介孔氧化镍。分别采用热重-差示扫描量热(TG-DSC)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对产物的结构和形貌进行了表征。用循环伏安法,恒电流充放电和交流阻抗谱等对材料进行了电化学性能的测试。结果表明,以复合表面活性剂SDS/P123为模板制备的介孔氧化镍有最大的比表面积、孔径和比电容,且当SDS/P123质量比为2:1时,所制备的氧化镍比表面积、孔径和比电容分别为209 m2.g-1,0.407 cm3.g-1,265 F.g-1。     

模板技术制备单块介孔分子筛

模板技术与溶胶-凝胶过程结合是合成介孔分子筛的有效方法. 模板通常采用表面活性剂在一定条件下自组装形成超分子结构, 在不同条件下, 此超分子结构具有不同聚集形态, 合成出的介孔分子筛也具有不同的孔道排列方式 [1~4]. 溶胶-凝胶过程是通过硅源体的水解缩合并缓慢蒸发除去溶剂实现的. 此过程及产物受体系的pH值影响很大. 在碱性体系中制备的介孔材料通常为粉末状, 不利于实际应用, 因此人们更加重视合成具有规则外形的介孔材料 [5]. 目前报道大多是在酸性体系中制备不同形状的介孔材料 [6~12]. 有关合成单块介孔分子筛的报道较少 [13]. 最近, 王策等 [14,15]改进了通常的溶胶-凝胶过程, 预先将溶胶中的有机溶剂通过萃取加以除去, 然后实现凝胶过程. 结果表明, 采用改进的溶胶-凝胶技术能显著地加快凝胶过程, 从而制备出任意形状和尺寸的氧化物单块, 并有无裂纹、透明性好等特点. 所以, 采用改进的溶胶-凝胶技术能高效地制备出高质量的氧化物单块.      

桥联型有机-杂化介孔材料（PMOs）

PMOs是以桥联倍半硅氧烷为前驱体,在表面活性剂为结构控制剂的条件下通过溶胶-凝胶法合成的材料,它具有很高的表面积以及规则的孔道和较窄的孔径分布等特点,是一种性能优异的新型功能材料。本文论述了PMOs近年来的发展现状,介绍了PMOs的结构特点,根据结构中桥联有机基团的不同将其分为三类。总结了通过不同的模板合成PMOs的方法,并对影响性能的外部因素进行了探讨。最后提出了几个PMOs研究工作面临的问题,并对PMOs的发展前景作了展望。     

模板法合成六方介孔SiO2

模板法合成六方介孔SiO2;六方结构;低聚表面活性剂     

介孔氧化铝的溶胶-凝胶法制备

以硝酸铝为铝源,十六烷基三甲基溴化铵和尿素为复合模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了介孔氧化铝（1）,其结构经TEM, XRD, TG-DTA和N₂-BET表征。结果表明：1比表面积较大（＞400 m²·g^-1）,孔径分布窄(3～5 nm),形成的蠕虫状孔道具有短程有序性。     

磺酸化手性向列型介孔二氧化硅的制备及其催化合成龙脑

通过溶胶凝胶法制备了手性向列型介孔二氧化硅(CNMS)和用浸渍法制备了磺酸化手性向列型介孔硅(CNMS-SO₃H)固体酸催化剂。 通过比表面积分析(BET)、X射线衍射仪(XRD)、红外吸收光谱分析法(FT-IR)、氨-程序升温脱附(NH₃-TPD)和吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)等技术手段表征催化剂的结构和性质。 结果表明,在α-蒎烯与无水草酸物质的量比为1∶0.4,CNMS-SO₃H催化剂用量与松节油的质量比为7∶100。 温度为100 ℃,时间为8 h,龙脑的收率最高为49.89%,α-蒎烯转化率为100%,正龙脑的量是异龙脑的4倍。 固体酸催化剂具有很好的催化活性和稳定性,在重复使用8次之后,α-蒎烯转化率在99%以上。     

Gemini Surfactants Templated Mesoporous Silica Microparticles: from Solid to Hollow Mesoporous Spheres

We synthesized a series of mesoporous silica microparticles (MSs) using cationic gemini surfactants C_14–2‐n (n = 2, 6, 10, 14) as templates. The porous structures and pore size of these MSs can be tuned by varying the length of alkyl chain in gemini surfactant templates. These MSs showed effective doxorubicin (DOX) loading and a pH‐responsive drug release characteristics. These results indicate that the MSs, especially the hollow mesoporous silica nanoparticles, have great potential for biomedical applications.     

中孔金属有机骨架材料的制备与应用

相对于微孔金属有机骨架化合物,中孔金属有机骨架化合物的研究大大拓宽了该类材料的应用,尤其是在多相催化、挥发性有机物吸附和药物输送等领域。目前存在的问题主要集中在材料制备环节,尽管可以从分子水平设计出具有合适尺寸的中孔金属有机骨架材料,但是会出现合成过程中骨架结构发生贯穿无法得到中孔,甚至样品活化过程中骨架发生坍塌失去中孔等问题。本文综述了中孔金属有机骨架材料的设计策略与制备方法,如使用长配体、混合配体、表面活性剂辅助及后合成修饰等方法,并对各种制备方法的优缺点进行了总结。简要介绍了中孔金属有机骨架材料在气体存储、多相催化、分子传感、挥发性有机物吸附和药物载体等领域的应用进展,最后展望了该材料的发展前景。