新型有序介孔磺酸化酚醛树脂FDU-16-SO3H的合成与酸催化性能

通过氯磺酸磺化有序介孔酚醛树脂(FDU-16)制备了新型有序介孔固体酸催化剂FDU-16-SO₃H. X射线衍射(XRD)、氮气吸附以及透射电镜(TEM)等表征结果表明, 经过磺化后的固体酸催化剂依然保持了高度有序性, 大量的磺酸根基团存在于材料的骨架之中. 在酯化反应和酰基化反应中, 这种新型有序介孔固体酸催化剂表现出比工业树脂和磺酸化介孔二氧化硅等材料更高的催化活性, 这主要归因于它具有较大的比表面积、较强的酸性以及骨架的疏水性.     

功能化有序介孔碳对重金属离子Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的选择性吸附行为

以三嵌段共聚物F127为模板剂,酚醛树脂为碳源,正硅酸乙酯为硅源,三组分共组装合成介孔碳-氧化硅纳米复合物,再经HF去除氧化硅,得到有序介孔碳(OMC).X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、低温N2吸脱附(BET)等测试表明,所得样品具有高度有序的介孔结构,比表面积和孔容分别为1330m2·g-1和2.13cm3·g-1,平均孔径6.4nm.对其先氧化、后氯化、再胺化,得到不同胺基接枝量的胺化介孔碳(C-NH2(m),m为加入的乙二胺的质量(g)).傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表征结果证实,胺基官能团成功接枝到有序介孔碳表面.TEM测试表明介孔碳的有序孔道结构得到了较好的保持.以有序介孔碳、胺化介孔碳作吸附剂对Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)进行选择性吸附研究.结果表明:功能化修饰前,样品对Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)饱和吸附量分别为213.33、241.55mg·g-1;修饰后饱和吸附量可分别达到495.05、68.21mg·g-1.功能化介孔碳表现了较强的选择性吸附Cu(Ⅱ)的能力.     

一种新型有机-无机杂化介孔碱性催化材料的合成与表征

通过直接合成方法, 制备了胺基功能化的HMS型有机无机杂化介孔碱性催化材料(Amx-HMS).采用粉末X射线衍射分析、透射电镜、氮气吸附-脱附、29Si固体核磁共振、 红外光谱和元素分析等方法对合成材料进行了表征. 通过典型的2'-羟基苯基甲基酮和苯甲醛缩合制备黄烷酮的反应对其碱催化活性中心进行了表征.     

一种高效可循环的有机介孔树脂负载的N-杂卡宾络合钯催化剂催化的Sonogashira反应

新型有机介孔材料FDU-15负载卡宾配体络合醋酸钯催化剂FDU-NHC/Pd(Ⅱ)的制备方法简单,通过三步反应即可制得,采用X射线衍射、N2吸附-脱附和透射电镜等手段对催化剂进行了表征,并考察了它在Sonogashira偶联反应中的催化性能.结果表明,功能化不影响FDU-15的有序介孔结构,仅其孔径、孔体积和BET比表...     

功能化有序介孔二氧化硅材料在分析样品前处理中的应用

功能化有序介孔二氧化硅材料具有均一可调的介孔孔径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内表面和较高的比表面积、高的吸附容量等特性,可用于生物、医药、环境样品等复杂基体中痕量分析物的高选择性分离与富集,因此在样品前处理中的应用特别引人瞩目。文中简要介绍了功能化有序介孔二氧化硅材料的制备方法,综述了功能化有序介孔二氧化硅材料在分离富集金属离子、有机污染物以及生物大分子样品前处理中的应用进展。     

功能化有序介孔碳对重金属离子Cu(II)、Cr(VI)的选择性吸附行为

以三嵌段共聚物F127为模板剂, 酚醛树脂为碳源, 正硅酸乙酯为硅源, 三组分共组装合成介孔碳?氧化 硅纳米复合物, 再经HF去除氧化硅, 得到有序介孔碳(OMC). X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、低温 N2吸脱附(BET)等测试表明, 所得样品具有高度有序的介孔结构, 比表面积和孔容分别为1330 m²·g^-1和2.13 cm³·g^-1, 平均孔径6.4 nm. 对其先氧化、后氯化、再胺化, 得到不同胺基接枝量的胺化介孔碳(C-NH₂(m), m为加入的乙二胺的质量(g)). 傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表征结果证实, 胺基官能团成功接枝到有序介孔碳表面.TEM测试表明介孔碳的有序孔道结构得到了较好的保持. 以有序介孔碳、胺化介孔碳作吸附剂对Cu(II)、Cr(VI)进行选择性吸附研究. 结果表明: 功能化修饰前, 样品对Cu(II)、Cr(VI)饱和吸附量分别为213.33、241.55 mg·g^-1; 修饰后饱和吸附量可分别达到495.05、68.21 mg·g^-1. 功能化介孔碳表现了较强的选择性吸附Cu(II)的能力.     

双酸体系下有序介孔SO42-/ZrO2-SiO2材料的合成

采用一锅合成法通过调变自组装过程中硫酸和盐酸的体积比,成功制备了系列介孔SO₄^2-/ZrO₂-SiO₂固体酸材料(Zr/Si物质的量为1.1).XRD、UV-Vis DRS、HR-TEM等表征结果表明,所得材料均具有高度有序的二维介孔结构及四方相氧化锆的晶体结构.氮吸附和FT-IR表征结果进一步发现,通过改变硫酸/盐酸体积比可有效调变材料比表面积、孔容、孔径及表面L酸与B酸的相对强度.与纯硅介孔分子筛SBA-15不同,此系列SO₄^2-/ZrO₂-SiO₂固体酸材料均在正戊烷的异构化反应中表现出较高的催化活性和稳定性.其原因在于,在合成过程中硫酸的加入不仅促使了酸基的形成,而且稳定了催化剂的晶体结构;盐酸的存在则保持了有序的介孔结构.由此可见,混酸合成体系有望制备出结构有序、酸性可调、催化性能优越的新型催化材料,并在众多酸催化反应中取得应用.     

超薄骨架有序介孔CdS/NiS的制备及光催化产氢性能（英文）

采用有序介孔氧化硅为硬模板,通过纳米浇筑法制备了由螺旋骨架构建的有序介孔硫化镉(CdS)光催化材料.该光催化材料具有约5 nm厚的超薄骨架和大的比表面积(238 m~2/g),能有效缩短光催化反应中光生电荷迁移到表面进行反应的距离并同时提供更多的反应活性位点,从而增强光催化性能.通过原位化学沉积法将不同量的助催化剂硫化镍(NiS)沉积到有序介孔CdS表面,得到了一系列超薄骨架有序介孔CdS/NiS复合光催化材料.可见光照射下的光催化产氢活性测试结果表明,负载适量NiS的有序介孔CdS具有显著增强的光催化产氢活性(3.84 mmol·h~(-1)·g~(-1),约为负载相同量NiS的普通商业化CdS材料(0.22 mmol·h~(-1)·g-1)的17.5 倍.     

功能化介孔材料在环境领域的应用研究进展

介孔材料是一种具有较大比表面积和高度有序孔道结构的材料,而功能化介孔材料是将介孔材料改性而使其具有不同的功能。这种材料由于具有极好的吸附和催化性能而被广泛应用于环境领域中。本文总结了功能化介孔材料的制备方法,包括引入官能团、掺杂金属和酸改性;探讨分析了几种制备方法下的功能化介孔材料的特点和应用前景;重点介绍了功能化介孔材料在吸附重金属、有机污染物、染料、CO2以及催化领域的研究进展;最后展望了未来功能化介孔材料的应用前景和发展趋势,以期为功能化介孔材料的发展提供参考和指明方向。     

超薄骨架有序介孔CdS/NiS的制备及光催化产氢性能

采用有序介孔氧化硅为硬模板, 通过纳米浇筑法制备了由螺旋骨架构建的有序介孔硫化镉(CdS)光 催化材料. 该光催化材料具有约5 nm厚的超薄骨架和大的比表面积(238 m²/g), 能有效缩短光催化反应中 光生电荷迁移到表面进行反应的距离并同时提供更多的反应活性位点, 从而增强光催化性能. 通过原位化学沉积法将不同量的助催化剂硫化镍(NiS)沉积到有序介孔CdS表面, 得到了一系列超薄骨架有序介孔CdS/NiS复合光催化材料. 可见光照射下的光催化产氢活性测试结果表明, 负载适量NiS的有序介孔CdS具有显著增强的光催化产氢活性(3.84 mmol?h^-1?g^-1), 约为负载相同量NiS的普通商业化CdS材料(0.22 mmol?h^-1?g^-1)的17.5倍.     

大网均孔阴离子交换纤维的合成及其对苯酚吸附性能研究

以大网均孔吸附纤维(MIAF)为原料,将MIAF进行氯甲基化、胺化,制得大网均孔弱碱性阴离子交换纤维(MIAEF),探讨了氯甲基化过程中的影响因素,并初步研究了MIAEF对水溶液中苯酚的吸附性能,MIAEF和弱碱性离子交换纤维(NormalAnionExchangeFiber,NAEF),对水溶液中苯酚动力学性能的比较研究表明:MIAEF对水溶液中的苯酚表现出更好的吸附性能,平衡时吸附量达1.368mmol/g,是NAEF的3倍以上。     

Ion‐exchange resins. III. Functionalization–morphology correlations in the synthesis of some macroporous,strong basic anion exchangers and uranium‐sorption properties evaluation

The synthesis and characterization of a series of macroporous, strong basic anion exchangers (SBAEs), with an average pore radius higher than 50 nm, and the evaluation of their sorption properties for uranyl chlorocomplexes from HCl solutions are reported. Finely divided macroporous styrene–divinylbenzene (S–DVB) copolymers with a narrow distribution of beads sizes, diameters within the range of 90–200 μm, were prepared for this purpose with 2‐ethyl‐1‐hexanol as a porogen, at a high dilution of monomers (D ≥ 0.55 mL/mL). Chloromethyl groups were introduced with (CH₂O)_n/Me₃SiCl as a chloromethylation agent in the presence of a Lewis acid as a catalyst (TiCl₄, SnCl₄, and FeCl₃) in CHCl₃ as a reaction medium. SnCl₄ and FeCl₃ gave comparable chloromethylation degrees in the same reaction conditions. TiCl₄ was not efficient as a catalyst in the chloromethylation with this reagent. Diethyl‐2‐hydroxyethylamine was used as a tertiary amine to prepare SBAEs. Structural and morphological characteristics were determined after every functionalization step of the macroporous network. Both the chloromethylation, in the presence of FeCl₃ as a catalyst, and the amination reactions determined a significant decrease of the pore volume, in the whole range of the nominal crosslinking degree, comparative with the starting copolymer. The specific surface area and the average pore radius varied in a different way as a function of the nominal crosslinking degree. Thus, the specific surface area increased and the average pore radius decreased after chloromethylation and amination for copolymers with a DVB content lower than 10 wt %. Small decreases of the specific surface area and the average pore radius were observed after chloromethylation and amination reactions for copolymers with a DVB content higher than 10 wt %. SBAEs were also characterized by thermogravimetric analysis and sorption capacity for uranyl chlorocomplexes. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 42: 2451–2461, 2004     

Influence of the texture of the polymer support on the kinetics of reduction by supported borohydride

The influence of the texture of the polymer support on the kinetics of reduction by supported borohydride is examined. The polymer supports are obtained by chemical modification of styrene/DVB copolymers (chloromethylation and amination). We have shown that the kinetics depend on the texture of the polymeric support. This dependence is explained by the site accessibility which depends on three parameters, viz. surface area, pore volume and crosslinking degree.     

Preparation of anion-exchange membrane based on block copolymers: Part 1. Amination of the chloromethylated copolymers

The anion-exchange membrane was prepared by a two-step synthesis: chloromethylation of the homemade block copolymers of polysulfone (PSf) and polyphenylenesulfidesulfone (PPSS) in the first step with subsequent amination by means of trimethylamine in the second step. The lowest measured area resistivities, equilibrated in 2 mol/dm³ KCl aqueous solution, were 4.5–3.30 Ω cm². The anion-exchange capacity reached up to 0.92 meq/(g-dry-resin), and the transport number of chlorine anion was in the 0.6–0.7 range.     

SEBS的间接氯甲基化研究

研究了以二甲氧基甲烷和氯化亚砜为原料实现氢化聚苯乙烯-乙烯丁烯无规共聚物-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)苯环对位上的间接氯甲基化. 通过红外光谱和核磁氢谱表征了氯甲基化SEBS的化学结构; 采用佛尔哈德法测定了氯甲基化程度. 通过对比研究几种催化剂的催化效果, 表明氯化锌催化效果最佳, 在氯化锌浓度仅为0.056 mol/L, 45 ℃, 12 h内即可使SEBS的苯环对位氯甲基化程度达到28.94%. 本文还探讨了催化剂用量、反应温度、反应时间对接氯甲基化程度的影响.     

Friedel-Crafts酰基化法制备聚苯乙烯型阴离子交换树脂

提出了一种合成聚苯乙烯型阴离子交换树脂的新方法：通过Ｆｒｉｅｄｅｌ－Ｃｒａｆｔｓ酰基化反应在交联聚苯乙烯上引入乙酰基，然后经溴化、胺化反应制备阴离子交换树脂。该方法避免了使用氯甲醚等致癌物质，并消除了二次交联等副反应。讨论了溶剂，催化剂，试剂和反应温度及时间等因素对各步反应的影响。测定了产物的基本性能并对所得结果进行了讨论。     

Chloromethylation and Quaternization of Poly(aryl ether ketone sulfone)s with Clustered Electron-rich Phenyl Groups for Anion Exchange Membranes

Ion segregation is critically important for achieving high ion conductivity for anion exchange membranes(AEMs).Herein,a new bisphenol monomer bearing ten electron-rich phenyl groups was designed and polymerized with various amounts of electron-deficient 4,4′-dihydroxydiphenylsulfone and 4,4′-difluorobenzophenone to yield dense and selective reaction sites for chloromethylation and quaternization.As the most challenging step,chloromethylation was optimized by tuning the reaction temperature,reaction time,and reactant ratios.Ion exchange capacity,water uptake,anion conductivity,mechanical stability,and alkaline stability of the resulting AEMs were characterized in detail.It is found that chloromethylation reaction needed to be carried out at low equivalent of chloromethylation agents to avoid undesirable crosslinking.The QA-PAEKS-20 sample with an IEC of 1.19 mmol·g^-1 exhibited a Cl^–conductivity of 11.2 mS·cm^-1 and a water uptake of 30.2%at80°C,which are promising for AEM applications.     

New anionites from copolymers of styrene with some N,N′-arylenedimethacrylamides

Conclusions Various anion-exchatige polymers were obtained from the copolymers of styrene and N,N-arylenedimethacrylamides, with subsequent chloromethylation and amination.Translated from Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya, No. 4, pp. 972–974, April, 1972.     

制备氯甲基化聚苯乙烯交联微球的新方法

使用Lewis酸催化剂, 用自制的氯甲基化试剂1,4-二氯甲氧基丁烷(BCMB), 在室温下对聚苯乙烯交联微球(白球)进行氯甲基化反应, 制得了氯含量接近17%的氯甲基化聚苯乙烯交联微球(氯球); 通过红外光谱法与佛尔哈德分析法表征了产物的化学结构与组成; 考察了各种因素对氯甲基化反应过程的影响规律. 结果表明, 各种因素对白球氯甲基化过程的影响表现在两个方面: (1) 影响白球的氯甲基化程度; (2) 抑制或促进分子链之间通过Friedel-Crafts反应进一步交联, 影响微球的强度.     

以1,4-二氯甲氧基丁烷为氯甲基化试剂合成线型氯甲基化聚苯乙烯

采用自制的氯甲基化试剂——1,4-二氯甲氧基丁烷(BCMB),使用Lewis酸催化剂,在均相反应体系中高效地实现了聚苯乙烯的氯甲基化.研究了反应机理,考察了各种因素对氯甲基化反应的影响规律,优化了反应条件,通过红外光谱法与Volhard分析法表征了产物的化学结构与组成.实验结果表明,反应机理可能由苯环亲电取代与伴随着醚键断裂的亲核取代两类反应构成,氯甲基化试剂用量、催化剂的酸性与用量、溶剂的性质与用量及反应温度等因素对反应都有显著的影响,其一,会影响聚苯乙烯的氯甲基化程度,其二,会导致或避免大分子链之间通过Friedel-Crafts反应而发生交联.以四氯化碳为溶剂、以SnCl4为催化剂并在较低温度(18℃)下进行反应,可制得氯甲基化程度达80%且完全线型化的氯甲基化聚苯乙烯.