以沸石纳米簇构筑介孔AlMSU-2：与其他合成方法的比较研究及水热稳定性考察

采用含有β沸石基本结构单元的纳米簇为孔壁构造物合成了蠕虫状AlMSU-2介孔材料，并与通过直接合成和后处理嫁接途径所得的AlMSU-2进行了系统的比较研究。测试结果表明在适宜的酸度条件下，采用中性TX-100为中孔结构导向剂，以β沸石纳米簇为无机前驱物可便捷地将铝原子引入AlMSU-2骨架结构中，但目标产物并未显示出较后处理途径制得的AlMSU-2更为优越的水热稳定性。     

一种合成高水热稳定性微孔-介孔复合分子筛β沸石/MCM-41的新方法

首次以β沸石作为硅铝源制备了β沸石/MCM-41微孔-介孔复合分子筛材料，通过XRD、IR、N₂吸附脱附、SEM和水热处理等手段对复合材料进行了表征，并与MCM-41和β沸石及二者的机械混合物的有关性能进行了对比研究。结果表明，复合分子筛明显不同于机械混合物，其水热稳定性远远高于普通方法合成的介孔分子筛，而且发现通过改变体系的n_Na/n_Si比，可以调变复合样品中的微孔、介孔相的相对含量。     

介孔分子筛MCM-41的水热稳定性

介孔分子筛MCM-41在催化、吸附分离以及化学组装制备先进材料等方面具有潜在的巨大应用价值,但MCM-41的低水热稳定性使其在催化研究领域中的应用受到了极大的限制。因此,提高介孔分子筛的水热稳定性具有十分重要的科研和实际应用意义。笔者对介孔分子筛MCM-41低水热稳定性的原因作了简要分析,并系统地介绍了近几年来在提高介孔分子筛水热稳定性方面的研究工作。     

介孔分子筛的酸性和水热稳定性

介孔分子筛材料在催化、吸附与分离以及化学组装制备先进材料和分子器件等方面具有潜在的应用价值.但是,由于介孔分子筛材料较低的水热稳定性和较弱的酸性,极大地影响了其在催化研究中的广泛应用.本文系统地综述了最近几年在提高介孔分子筛酸性和水热稳定性的研究工作.其中包括:(1)将超酸组份负载于介孔分子筛的孔道中以达到提高介孔分子筛材料的酸强度的目的;(2)通过在合成介孔分子筛的过程中加入无机盐和有机胺等助剂或采用合适的后处理方法以提高介孔分子筛的水热稳定性;(3)通过新型模板剂来合成具有较高水热稳定性的介孔分子筛材料;(4)利用具有沸石分子筛基本结构单元的沸石分子筛导向剂与表面活性剂自组装来合成具有强酸中心和高温水热稳定的介孔分子筛材料.     

以TEA为模板剂合成二氧化锆介孔分子筛热稳定性的研究

以丙醇锆为锆源、有机小分子三乙醇胺作为络合稳定剂和模板剂,通过水热合成途径制备了二氧化锆介孔分子筛.在不引入任何其他辅助离子的前提下,所得样品具有较好的热稳定性.通过TG-DTA,XRD,TEM等表征手段,考察了不同焙烧温度对二氧化锆介孔分子筛结构的影响,并对其机制进行了初探.     

前驱体组装高水热稳定性介孔分子筛MSU-S

采用硅铝基微孔分子筛前驱体,组装合成出高水热稳定性的介孔分子筛MSU-S,并采用XRD、SEM、FT-IR、BET等考察了硅铝基前驱体的晶化时间对MSU-S有序度和水热稳定性的影响.结果表明,利用晶化一定时间的前驱体,可以组装出有序度高、水热稳定性好的介孔分子筛MSU-S,该分子筛经800℃水热处理2 h后,还可以保留完整的介孔结构.     

以MCM-22为原料合成高水热稳定性的介孔材料

以合成的微孔分子筛MCM-22为原料,将其与表面活性剂及氢氧化钠一起回流溶解,再调节溶液的pH值至7～9, 使MCM-22转化为高水热稳定性的介孔材料. 所得介孔材料具有蠕虫状的均匀孔道,骨架中不含有MCM-22的微观结构单元. 该介孔材料至少含有18%的表面活性剂,经823 K焙烧脱除表面活性剂后,其孔径为2 2 nm, 比表面积为 1 038 m2/g, 孔容为0 97 cm3/g. 焙烧后的介孔材料具有非常高的水热稳定性,经沸水回流100 h后其比表面积为896 m2/g, 孔容为0 90 cm3/g, 孔径为2 1 nm, 即使经过300 h的回流,该材料仍能保持698 m2/g的比表面积和0 90 cm3/g的孔容. 固体 29Si MAS NMR结果表明,该介孔材料的高水热稳定性与其高表面缩合度有关.     

MFI沸石前驱体和硅酸钠共组装制备水热稳定的管状介孔分子筛

在CTAB模板剂的作用下 ,硅酸钠、铝酸钠和含有MFI纳米簇的沸石前躯体溶液通过S+ I-路线共组装得到了高水热稳定的管状形貌介孔分子筛 .XRD结果显示样品具有类似MCM 41的规则排列六方孔道结构 .在沸水中处理 15 0h后 ,介孔特征仍然保留 ,显示出很好的水热稳定性 .综合SEM和TEM的观察结果 ,此介孔分子筛具有中空的管状形貌 ,平均管长2 .0 μm ,平均直径为 0 .3 0 μm .含有MFI纳米簇的沸石前躯体作为硅源的一部分加入体系中 ,MFI纳米簇伴随来自于硅酸钠的可溶性硅物种共同进入分子筛骨架 ,在提高水热稳定性的同时 ,没有降低六方纳米孔道的规整度 ,也没有对分子筛形貌调变带来不利影响 .MFI纳米簇中 ,硅氧四面体和铝氧四面体的紧密联结方式在进入分子筛骨架时得以保留是水热稳定性提高的主要原因 .作为硅源的另一部分加入的硅酸钠 ,使合成体系pH值足够高 (pH >13 ) ,加入H2 SO4调节体系pH值到10 ,管状形貌的介孔分子筛在逐步中和过程中形成 .通过这种特殊的共组装方法合成介孔分子筛 ,在获得中空的管状形貌的同时显著提高水热稳定性 ,为这种管状形貌介孔分子筛的应用奠定了基础 .     

介孔分子筛研究新进展

介孔分子筛材料作为催化剂或催化剂载体为有机大分子参与反应提供了有利的空间构型和择形活性中心,在石油加工工业中具有潜在的应用优势。但由于介孔分子筛材料的水热稳定性比较低,且酸性较弱,极大地影响了其在催化领域中的广泛应用。本文综述了近年硅基介孔分子筛的改性研究进展,重点讨论了在提高介孔分子筛酸性和水热稳定性方面的研究工作。     

改善SBA-15介孔材料水热稳定性的简单溶剂热后处理方法

提出了一种有效改善SBA-15介孔材料水热稳定性的简单溶剂热后处理方法. SBA-15材料经环己烷、甲苯和正丁醇等有机溶剂在157和190 oC密闭容器中分别处理6–24 h后,可呈现很好的水热稳定性.它们在800 oC经100%水蒸气处理12 h,依然能保持很好的有序介孔结构,比表面积可高达192–281 m2/g.其中,经环己烷190 oC溶剂热处理24 h的样品表现出最优的水热稳定性.溶剂热处理能显著提升材料孔壁中类似Si(OSi)2(OH)2和Si(OSi)3OH结构的Si–OH基间脱水,形成稳定的Si(OSi)4结构,从而有效减少了SBA-15材料孔壁的缺陷.由此,介孔材料的水热稳定性得到明显改善.溶剂热处理对SBA-15材料水热稳定性的这种提升作用与所用溶剂性质、处理温度以及SBA-15前驱体的类型密切相关.其中,以低沸点的非极性溶剂处理焙烧后的SBA-15材料表现出最好的稳定化效果.该方法具有简单、低能耗的特点,其在制备高水热稳定的有序硅基介孔材料上有很好的潜在应用价值.     

Chemical and Structural Properties of Carbonaceous Products Obtained by Hydrothermal Carbonization of Saccharides

Carbon‐rich‐quick scheme : A carbon‐rich solid product made up of uniform micrometer‐sized spheres of tunable diameter has been synthesized by the hydrothermal carbonization of saccharides. These microspheres possess a core–shell chemical structure based on the different nature of the oxygen functionalities between the core and the outer layer (see figure).

     

TeO2／TiO2纳米复合物的水热合成及性质研究

采用水热合成方法,在特定的反应条件下合成了具有锐钛矿相结构的TeO2／TiO2纳米复合物,探讨了产、物的形成机理和影响因素;用透射电镜、X射线粉木衍射、紫外-可见光潜、荧光光谱以及循环伏安等手段对产物的结构和性质进行了分析和表征。     

MoS2的水热合成及其润滑性能

利用水热合成法在相对较低的反应温度(200 ℃)和较短的反应时间(24 h)内合成了MoS2.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)分析了合成的纳米MoS2的结构.同商品MoS2（平均颗粒直径为3～5 μm）进行了摩擦学性能对比，并利用俄歇电子能谱(AES)深度剖析和XPS分析了MoS2作为润滑剂在钢磨损表面的粘着成膜作用及润滑机理.结果表明,该水热合成的产品具有较商品MoS2更低的摩擦系数，适合在大载荷、长时间工作状况下使用.     

溶胶-凝胶-水热晶化法制备锐钛矿TiO2纳米膜的耐蚀性能

以钛酸正丁酯为前驱体, 采用溶胶-凝胶-水热晶化法在不锈钢(SS)表面制备TiO₂纳米膜. 利用X射线衍射(XRD)、Raman光谱、场发射扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和俄歇电子能谱(AES)表征了TiO₂纳米膜的晶型、表面形貌和表面化学组成. 通过极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了TiO₂纳米膜的耐蚀性能. 170 °C下水热晶化制备的锐钛矿TiO₂与450 °C焙烧制备的锐钛矿TiO₂的结晶度类似, 但两种TiO₂薄膜的表面结构存在明显差异, 水热晶化法制备的TiO₂纳米膜在3.5% (w) NaCl溶液中的耐蚀性能优于焙烧法制备的.     

Structural Stability and Unfolding Properties of Cutinases from Thermobifida fusca

A comparative analysis of the structural and functional aspects along with equilibrium unfolding of two homologous cutinases, Cut1 and Cut2, from Thermobifida fusca was carried out. The CD and fluorescence profile at different pH in the range of 6 to 9 showed no structural variations for both cutinases, indicating their stability to a wide range of pH. Tryptophan quenching studies suggested that all the four Trp residues in the protein are in inaccessible hydrophobic pockets. Further, near-UV CD analysis of tertiary structure revealed a dissimilar distribution of aromatic amino acid on the surface of these two enzymes. Denaturation profiles obtained in aqueous solutions of the guanidine hydrochloride revealed different tolerance levels for unfolding of the two cutinases, with Cut2 showing higher resistivity to unfolding in comparison to Cut1. Both cutinases retained all the structural parameters even in the presence of 8 M urea, indicating the protein to be highly resistant to urea-induced unfolding. Structural study by homology modeling revealed a high resemblance of secondary structure between the two cutinases; however, their tertiary structure, hydrophobicity, and surface electrostatic properties were very different, which contributed to the difference in the structural stability of these two cutinases.     

Hydrothermal Preparation and Oxygen Storage Capacity of Nano CeO2-based Materials

"catalysts were synthesized by hydrothermal method. The X-ray diffraction result showed that the averageparticle size was in the range of 11-12 nm, which was correspondence to the high-resolution transmission electron microscopy result that the average particle size was about 12 nm. The specific surface area of the NiO-CeO2 binary compounds was in the range of 54-75 m2/g. Also the average particle size of the Bi2O3-CeO2 binary compounds was in the range of 8-11 nm. The oxygen storage capacity of the NiO-CeO2 and Bi2O3-CeO2 binary compounds was investigated under reduction and oxidation conditions. When the Ni and Bi concentration in CeO2 was up to 30%, the OSC values reached 2465 and 2560 1molO/g separately, which indicated that NiO and Bi2O3 compounded CeO2 materials have fine catalysis activity than other cations doped CeO2-based materials and appear to be very promising for practical applications such as OSC materials"     

Facile and Direct Preparation of Ultrastable Mesoporous Silica with Silver Nanoclusters: High Surface Area

We report the successful direct synthesis of an ultrastable mesoporous silicon dioxide framework containing silver nanoclusters using a modified true liquid crystal templating method. Our modification produced an extraordinary material with a high average Brunauer-Emmett-Teller specific surface area of 1785 m² g⁻¹ – the highest reported surface area to date – and an ultrastable mesoporous structure, which has been stable for nine years so far. This method eliminates the need for reduction of silver oxide into metallic silver and restricts the growth of silver clusters. The silver nanoclusters, with an average size of 1 nm, occupy the pores and walls of the framework. Analysis of the material using nitrogen adsorption/desorption method, high-resolution transmission electron microscopy, X-ray diffractometry, energy-dispersive X-ray diffractometry, X-ray photoelectron spectroscopy, and scanning electron microscopy is discussed herein.     

纳米结构MnO2的水热合成、晶型及形貌演化

以水热合成方法制备了具有不同微观形貌的纳米结构MnO2, 并以X射线衍射(XRD), 扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对其进行了表征. 跟踪考察了二氧化锰的晶型及微观形貌随水热反应时间的演变过程, 在Ostwald ripening机理作用下, MnO2晶型转化过程为γ-MnO2, α-MnO2和β-MnO2, 同时形貌由微米球转变为海胆结构、空心海胆结构和纳米线.     

水热法制备掺杂铁离子的TiO2纳米粒子及其光催化反应研究

以TiCl⁴为前驱体,采用水热法制备了掺杂铁离子的TiO₂纳米粒子,利用XRD对不同条件下制备的产物进行了表征,探讨了反应温度、胶体溶液pH值和反应时间对水热反应的影响.考察了所制备的Fe³⁺-TiO₂纳米粒子光催化降解罗丹明B的催化性能,实验发现,制备的掺杂0.1%Fe³⁺-TiO₂纳米粒子与纯TiO₂相比,具有更好的催化活性.