二次嫁接法合成多金属氧酸盐/介孔分子筛杂化材料

合成了表面含有SiOH基团的钨磷酸盐衍生物(Bu4N)3PW11O39[O(SiOH)2] (TBAPW11Si2), 并通过其与纯硅介孔分子筛SBA-15表面SiOH的缩合反应, 将TBAPW11Si2二次嫁接到SBA-15的介孔孔道中, 得到了TBAPW11Si2/SBA-15介孔杂化材料. 表征结果显示, 孔内TBAPW11Si2的Keggin结构保留完整, 并与孔壁共价键联. 样品仍保持六方对称的孔阵结构, 但孔道部分被堵, 孔容、孔径、比表面积下降. 该杂化样品对甲基橙的光催化降解不仅显示高催化活性, 而且由于键联的多金属氧酸盐在水溶液中的抗浸取能力强, 催化剂的使用寿命大大延长.     

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。     

介孔分子筛SBA-15中α-胰凝乳蛋白酶组装及催化活性研究

介孔分子筛由于规则孔道或笼的存在 ,使其具有择形催化作用、高比表面积和强吸附性能 ,其孔道中可组装多种物质而改变其理化性能 .Thomas等 [1] 在介孔 Si O2 上接枝金属茂复合物 .白妮 [2 ] 和张雪峥 [3 ] 等分别将脂溶性金属酞菁衍生物和杂多酸封装在介孔分子筛中 ,得到的组装体催化性能优良 .近年来由于不断合成出 MCM- 41 [4 ] 和 SBA- 1 5 [5] 等孔径较大的介孔分子筛 ,使在介孔材料孔道中组装生物大分子成为可能 .Yen等 [6] 将细胞色素 c组装到孔道中 ,并使酶的稳定性得到提高 ,而α-胰凝乳蛋白酶 (Mr=2 5 0 0 0 ,分子动力学直径…     

Static and dynamic sorption study of heavy metal ions on amino-functionalized SBA-15

Amino-functionalized SBA-15 mesoporous silica (SBA-15-NN) was synthesized using the normal grafting procedure of SBA-15 with [3-(2-Aminoethyl) aminopropyl] trimethoxysilane. Under optimal conditions, SBA-15-NN exhibited a higher adsorption capacity toward metal ions than SBA-15 in static adsorption. The results showed that the flow rate of 2?mL?min^?1 might be the optimum flow rate in dynamic adsorption, and the higher initial metal ion concentration is favorable for the adsorption of Zn(II), Co(II), and Ni(II) onto SBA-15-NN. The results indicated that SBA-15-NN could effectively remove multiple metal ions from aqueous solution as a good adsorption material.     

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.     

(SBA-15)-ZnS主-客体纳米复合材料的制备与表征

本研究在SBA-15分子筛孔道中制备了纳米ZnS。Zn_{2+首先通过离子交换交换到SBA-15中,通过水热法在SBA-15分子筛孔道中制备了纳米ZnS。(SBA-15)-ZnS复合物由粉末X-线衍射,傅立叶变换红外光谱,低温氮气吸附-解析附技术,固体扩散漫反射光谱以及发光研究进行了表征。粉末X-线衍射研究说明在制备主-客体纳米复合材料中分子筛骨架未被制备过程所破坏,保持完整且结晶度仍很高。傅立叶变换红外光谱表明制备的材料骨架完好。77 K低温氮气吸附-解析附研究表明所制备的复合材料孔体积,孔尺寸以及表面积相对于SBA-15分子筛降低,证明客体ZnS已成功地组装入分子筛孔道中。所制备的纳米复合材料固体扩散漫反射吸收光谱相对于体相ZnS显示出蓝移表明,ZnS已限制在分子筛的孔道中且复合材料中分子筛的孔道对ZnS具有明显的立体限域效应,ZnS成功地组装在SBA-15分子筛的孔道中。发光研究表明,(SBA-15)-ZnS样品出现明显发光现象。主-客体复合材料具有良好的发光性能,有望在发光材料领域中获得应用。}     

12-Tungstophosphates I-mmobilized on Chemically Modified Mesoporous Silica SBA-15

A functionalized material. PW/SBA-15m, was prepared successfully in diluted H2SO4 aqueous solutions by immobilizing 12-tungstophosphates on chemically modified mesoporous silica SBA-15 and characterized by elemental analysis, FTIR, ^31p MAS NMR, XRD and TEM. The results indicate that the framework of SBA-15 and the Keggin structure of PW12O40^3- were retained, and that 23%-33% (mass fraction) of PW12O40^3- wasimmobilized; the PW12O40^3- anions were finely dispersed on the pore wall of SBA-15. Having been leached in ethanol at 60 ℃ for 7 h, the loss of PW12O40^3- anions was not found.     

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。     

纯硅介孔分子筛SBA-15表面的手性移植

聚环氧乙烯醚-聚环氧丙烯醚-聚环氧乙烯醚(EO20PO70EO20)三嵌段高分子为模板剂制备了SBA-15分子筛. 用3-氨丙基-三乙氧基硅烷对SBA-15进行改性, 改性后SBA-15表面上的氨基再与(+)-O,O'-二苯甲酰基-L-酒石酸酐(DBTA)进行酰化反应, 以酰胺键将该手性羧酸连接在SBA-15表面上. XRD和氮气吸附结果表明, 材料经过处理后仍然保持良好的孔性质; 13C和29Si魔角旋转核磁共振(MAS NMR)谱图表明, SBA-15与氨丙基化合物的作用是共价成键, 表面修饰度达25%; 从傅里叶变换红外(FTIR) 光谱可见, 有部分修饰氨基与DBTA成功地进行了酰化反应, 以一个羧基裸露的形式将该二元羧酸化合物连接在表面上; 从孔径分布图可知, 胺丙基修饰之后孔减小了1.5 nm, 与DBTA修饰后孔尺寸又减少0.5 nm, 说明胺丙基化合物是头对头垂直连接在Si表面上, 而酒石酸分子是采取平行方式侧卧在氨基表面.     

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.     

Co(Ⅲ)官能化SBA-15的制备、表征及其催化环己烯环氧化

通过环戊二烯基修饰的SBA-15(SBA-15-Cp)与马来酸酐的Diels-Alder反应及水解合成了邻二羧酸官能化的SBA-15,并将原位生成的Co(Ⅲ)络合物负载于其上制得Co(Ⅲ)官能化SBA-15样品SBA-15-Co(Ⅲ).傅里叶变换红外光谱、元素分析和X射线光电子能谱法结果证实羧酸官能团和Co(Ⅲ)成功地...     

金复合介孔SBA-15吸附血红蛋白在H2O2电催化反应中的应用

以P123嵌段共聚物表面活性剂为模板剂制备介孔氧化硅SBA-15,并用沉积-沉淀(DP)法在SBA-15介孔表面负载纳米Au颗粒制备得到金复合介孔SBA-15材料(Au-SBA-15).再以Au-SBA-15材料制备玻碳修饰电极,将血红蛋白固定于修饰电极上用循环伏安法考察其对不同浓度H₂O₂溶液的电催化反应.在固定了血红蛋白的Hb/Au-SBA-15/GC修饰电极上,H₂O₂在+0.95 V处出现了氧化峰,且随着H₂O₂浓度的增大峰电流不断增加,说明金复合介孔氧化硅材料具有良好的生物兼容性,有利于血红蛋白的固定,其修饰电极对H₂O₂溶液具有一定的电催化作用.     

TiO_2/SBA-15的快速合成法及其催化性能

本文针对传统方法合成TiO2/SBA-15的诸多不足,提出了一种简单而快速合成TiO2/SBA-15的方法。利用孔道内水解法快速合成了不同负载量的TiO2/SBA-15。利用XRD、N2-吸脱附、TEM和UV-Vis对样品的晶体结构、微观形貌、光学吸收特性进行了表征,并研究了不同TiO2负载量催化剂对罗丹明B(RhB)光降解活性的影响。结果表明:利用该方法合成的TiO2/SBA-15光催化活性优于传统浸渍方法合成的TiO2/SBA-15与工业上使用的TiO2纳米颗粒。     

(NH_4)_2SiF_6预处理改善SBA-15介孔材料的水热稳定性

(NH4)2SiF6 预处理可对 SBA-15 介孔材料的表面缺陷进行补硅修正以及表面疏水化, 从而明显改善 SBA-15 材料的水热稳定性. 结果表明, 用摩尔分数为 5% 的 (NH4)2SiF6 水溶液, 按引入 1% 的 SiO2 计量对 SBA-15 进行处理后, 其水热稳定性明显改善, 在 100 ?C 沸水中处理 14 d, 或在 800 ?C 下用 100% 水蒸气处理 12 h 后, 均保持较好的介观有序度、形貌及六方孔道结构, 比表面积分别高达 310 和 213 m2/g, 但 (NH4)2SiF6 处理量过高, SBA-15 水热稳定性反而下降.     

氨基硅烷修饰的SBA-15用于CO2的吸附

以3-丙胺基三乙氧基硅烷(APTES)为硅烷化试剂,分别采用后修饰法和一步嫁接法将其嫁接到SBA-15的孔内,形成了功能化的介孔分子筛用于CO2吸附.利用X射线衍射和氮气物理吸附等方法考察了嫁接前后SBA-15的孔结构变化,用静态吸附天平考察了不同温度和不同分压下CO2的吸附行为.实验结果表明,一步嫁接法比后修饰法更有利于实现APTES在SBA-15上的嫁接.与传统的活性炭吸附剂相比,该种介孔分子筛更有利于较低分压下CO2的吸附脱除.     

SBA-15的孔壁碳膜修饰对钴基催化剂结构与催化性能的影响

在惰性气体中焙烧SBA-15制得孔壁被碳修饰的SBA- 15C样品,以它和SBA-15为载体,采用等量浸渍法制备了负载型Co基催化剂,并运用X射线衍射、N2物理吸附、程序升温还原、NH3吸附量热等手段对样品进行了表征.结果表明,SBA- 15C仍保持原有的六方有序的中孔结构,但其孔壁经碳修饰后发生增厚,比表面积略有下降...     

混合稀电解质条件下合成球状SBA-15粒子

在酸性合成法基础上, 不添加有机共溶剂和其它模板剂, 通过加入少量NH4F和Cu(NO3)2得到了分散的球状形貌SBA-15粒子. 对所得样品用小角X射线衍射(XRD)、N2吸脱附曲线、扫描电镜(SEM)进行表征, 讨论了不同电解质对样品形貌和孔结构的影响. 结果发现, 随着酸浓度增加, 得到了分散的规则六边形SBA-15粒子, 而加入一定量的氟化铵则得到了球形纠结状形貌的SBA-15. 实验表明, 氟离子在形成球状粒子的过程中起主要作用, 而Cu2+阻碍了球状粒子的纠结. 随着Cu2+浓度的增加, 部分硅源不能参与自组装生成SBA-15, 其原因可能是Cu2+与模板剂中亲水的聚氧乙烯形成PEO/Cu2+端基, 影响了硅源正常的缩聚.     

SBA-15介孔分子筛担载的钒基氧化物催化剂对乙烷选择氧化性能

用等体积浸渍法制备了SBA-15担载的钒基(V/SBA-15)和钾修饰的钒基氧化物(K-V/SBA-15)催化剂, 使用氮气吸附、小角X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和紫外激光拉曼光谱对这些催化剂的结构进行表征, 并评价了这些催化剂对乙烷选择氧化的活性与选择性. 实验结果表明介孔结构SBA-15对乙烷选择氧化的活性优于常规的SiO2; 对于SBA-15担载的V/SBA-15和K-V/SBA-15催化剂, 极低钒担载量(nV:nSi≤0.1:100)时隔离的四配位钒氧化物是乙烷选择氧化生成醛类化合物的活性物种, 高钒担载量(nV:nSi≥2.5:100)时聚合的和微晶态的钒氧化物是乙烷氧化脱氢或深度氧化的活性物种.     

Modification of mesoporous silicate SBA-15 with tris[bis(trimethylsilyl)amido]samarium and its utility in Tishchenko reaction

Treatment of mesoporous silicate SBA-15 with Sm[N(SiMe₃)₂]₃ led to the formation of a novel organolanthanide/inorganic hybrid material [SBA-15]Sm[N(SiMe₃)₂]_x via abstraction of N(SiMe₃)₂ by terminal silanol groups and subsequent surface silylation. The hybrid material was characterized by elemental analyses, IR spectroscopy, X-ray diffraction, and nitrogen sorption, indicating a successful tailoring inside the silicate SBA-15 and the maintenance of the well-ordered mesostructure. This hybrid material is a promising heterogeneous catalyst for the Tishchenko reaction, where it is superior to the homogeneous correspondent in deactivation behavior, reusability and relative tolerance to oxygen, particularly in the control of selectivity of mixed Tishchenko reaction due to the steric hindrance and the diffusion control derived from the surface confinement.     

镧助剂对模拟生物沼气重整制备合成气中Ni/SBA-15催化剂结构和性能的影响

以介孔分子筛SBA-15为载体, 采用浸渍法制备了镍质量分数(w)为12.5%, 并且分别添加质量分数(w)为2.5%的镧、铈、镁、钙、锶等助剂的系列Ni基催化剂. 以CH4/CO2体积比为2:1的模拟生物沼气和适量氧气作为原料气, 在常压固定床反应器上评价了催化剂对模拟生物沼气重整制合成气的反应性能. 采用X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附/脱附、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及H2程序升温还原(H2-TPR)等对催化剂的结构进行了表征. 催化活性评价显示, 添加镧助剂的2.5%La/12.5%Ni/SBA-15催化剂比添加铈、镁、钙、锶等助剂的催化剂具有更高的催化活性, 并且具有很好的稳定性. 因此, 文中着重研究了镧助剂对催化剂结构和模拟生物沼气重整制合成气的反应性能的影响. 结果表明, 镧能明显提高Ni/SBA-15催化剂的表面镍含量, 同时还具有很好的抗积炭作用, 在850 ℃的温度下反应820 h没有发现积炭生成, 这些可能是提高催化剂性能和稳定性的重要因素.