Crystallization of Ammonium Nitrate Under Organised Monolayers at Air-Aqueous Interface

The crystallization of NH₄NO₃ under compressed Langmuir monolayers of carboxybe-taine(C₂₂N₃COO^-),C₂₂H₁₅N(CH₂)₃(CH₂)₃COO^--[C₂₂N₃COO^-] and dioleoyl-L-a-lecithin(DOPC) was studied by means of π-A. ΔV-A and fluorescence microscopy (FM). The surface pressure, surface potential and molecular area of C₂₂N₃COO^- were decreased on the NH₄NO₃ solution subphase. The surface pressure and molecular area of DOPC was increased. The surface potential of DOPC was decreased. We can directly observe the surface crystallization of NH₄NO₃ by FM. The results revaled that C₂₂N₃COO^- monolayer was the promoter of NH₄NO₃ surface crystallization. In contrast,DOPC monolayer was the inhibitor of the surface crystallization of NH₄NO₃.     

HZSM-5/SAPO-11负载Cr_2O_3催化转化LPG制低碳烯烃活性研究

SAPO-11晶化液中预置HZSM-5合成了HZSM-5(核)/SAPO-11(壳)复合分子筛。以复合分子筛为载体负载10%Cr_2O_3,研究了其孔分布、酸性质及其对液化石油气(LPG)转化制乙烯和丙烯反应的催化性能。结果表明,复合分子筛由HZSM-5表面包覆不同厚度的SAPO-11微晶组成,随着晶化时间延长,复合分子筛壳层厚度增加。复合分子筛负载Cr_2O_3催化剂的介孔率先增加后降低;弱酸量先增加后降低,强酸强度增加,强酸量先降低后增加,强酸密度减小。复合分子筛载体在LPG选择转化反应中催化性能优于单个分子筛和机械混合分子筛,其中,晶化12 h合成样品负载Cr_2O_3用于LPG转化反应对原料总转化率和乙烯+丙烯选择性最高,分别为42.63%和65.89%,CH_4和C_(5+)选择性分别为6.32%和15.48%。通过控制晶化时间可调变壳层厚度、复合分子筛介孔率以及酸性质,改善产物分布。     

同晶外延生长法合成MFI型核壳复合分子筛

采用二次热液结晶法,以四丙基氢氧化铵水溶液预处理过的低硅ZSM-5分子筛为晶核,通过调控p H值、水量和晶化时间等二次结晶条件,在晶核上外延生长了高硅ZSM-5壳,制备了MFI/MFI核壳型复合分子筛。通过X射线衍射、扫描电镜、能量色散谱仪、透射电子显微镜、N2吸附-脱附和NH3-程序升温脱附等手段表征了所合成的核壳分子筛的晶体结构、表面形态及核/壳界面,并对它们的结构参数以及酸性进行了初步评估。结果表明,核壳复合分子筛的壳层由多层200 nm的MFI沸石晶粒组成;高硅ZSM-5分子筛壳层的生成,引入了介孔结构,显著增大了外比表面积;同时,核壳结构的形成降低了复合分子筛酸性和外表面的酸密度,但增加了弱酸量。当二次晶化母液p H值为8.5,H2O/SO2物质的量比为30,晶化时间为24 h时,高硅分子筛壳层更易可控生长。     

蒙脱石原位合成有序介孔材料

介孔材料由于其特殊的孔结构和性能而引起众多学者的极大兴趣 . 1 0年来 ,对其合成技术、形成机理、功能材料制备和催化应用等进行了有意义的探索 [1～ 5] .目前 ,对介孔材料热稳定性探讨也在不断深入 [6 ,7] .已有的研究所用的硅源大多是化学试剂 ,以天然矿物为原料 ,利用其硅源和特殊结构 ,通过结构活化转变制备介孔材料的研究还少见报道 .Yanagisawa[8]和 Inagaki等 [9]在相同条件下采用方钠石作前驱体合成了与 MCM-41结构相似的 FSM-1 6.本项研究采用蒙脱石天然矿物作为前驱体 ,通过适当活化 ,在模板剂用量较少的情况下 ,得到了热稳…     

一步法合成多级孔结构ZSM-5分子筛

多级孔结构ZSM-5分子筛的合成过程复杂。利用双模板剂,通过优化晶化条件(如晶化时间与晶化温度)和Si/Al物质的量比等一步水热晶化合成了具有多级孔结构的ZSM-5分子筛,并采用XRD、N₂吸附-脱附、吡啶红外吸脱附、SEM和TEM等方法对样品的晶体结构、孔道结构、表面酸性和形貌等进行了表征。结果表明,一步法合成多级孔结构ZSM-5分子筛的适宜条件是:晶化温度160-180℃,晶化时间24-96 h,反应物组成为SiO₂/Al₂O₃/Na₂O/CTAB/TPABr/H₂O=1/x/0.4/0.05/0.12/280,(x:50-240)。其中,晶化温度160℃、晶化时间48 h和以Si/Al物质的量比50的凝胶合成的样品具有有序的介孔(平均尺寸3.60 nm)结构、较高的结晶度和较强的酸性。     

聚-4-乙基苯酚抗氧剂对聚丙烯结晶行为的影响

通过差示扫描量热仪(DSC)和X射线粉末衍射仪(XRD)研究了聚-4-乙基苯酚抗氧剂对聚丙烯结晶行为的影响。 分别用Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶动力学。 同时用Friedman法和Kissinger法计算其结晶活化能。 最后由结晶活化能与结晶温度的变化曲线求得Hoffman-Lauritzen参数成核速率常数(K_g)和迁移活化能(U^*)值,进而求得折叠链端表面自由能(σ_e)和分子链段折叠功(q)。 结果表明,抗氧剂的加入,使聚丙烯的结晶峰温度向低温区移动,结晶半峰宽变大,半结晶时间(t_1/2)增大,Jeziorny法所得的结晶速率常数(Z)降低,Mo法所得反映结晶速率快慢的参数F(T)提高,在相同结晶转化率下,结晶活化能负值变小。 Hoffman-Lauritzen参数K_g、U^*、σ_e和q值均增大。 所有变化均表明聚-4-乙基苯酚抗氧剂对PP的结晶有抑制作用。     

超微NaY分子筛的合成(Ⅰ)──添加轻稀土离子的影响

导向剂的陈化时间和反应胶的晶化温度可以影响NaY分子筛的晶化行为.随导向剂陈化时间的增加,NaY分子筛的晶化速度加快,晶粒尺寸减小;随晶化温度的升高,NaY分子筛的晶化速度加快,但晶粒尺寸增加.而向合成体系中添加轻稀土离子(Ln³⁺)对NaY分子筛的晶化行为影响更为明显.与未添加稀土离子时相比较,在一定的稀土离子添加量范围内[n(Ln³⁺)/n(Al³⁺)<0.2],NaY分子筛的晶化速度明显加快而晶粒尺寸显著减小,同时所合成出的NaY分子筛的n(SiO₂)/n(Al₂O₃)比也有较大的提高.添加稀土离子使合成体系中形成异晶晶种的Ln(OH)₃微晶,从而进一步引发NaY分子筛的成核.     

Synthesis,Characterization and Application of Methyl 3,5-Disulfo-benzoate Dipotassium Dihydrate as Nucleating Agent for Poly（L-lactide）

A newly synthesized aromatic sulfonate compound,complex 2 with formula of K2[H3COOC-C6H3（SO3）2]·2H2O（methyl 3,5-disulfo-benzoate dipotassium dihydrate） was synthesized and characterized by elemental analysis,infrared（IR） spectrometry,nuclear magnetic resonance（NMR） and crystal structure measurement.Single-crystal X-ray diffraction（XRD） revealed that complex 2 crystallized in the triclinic system with space group P（i）.Complex 2 was used as nucleating agent for poly（L-lactide）（PLLA）.The crystallization of PLLA with powder of complex 2 was investigated by means of differential scanning calorimetry（DSC） and polarized optical microscopy （POM）.The results prove that complex 2 was effective as nucleating agent for PLLA.It could accelerate crystallization by reducing the induction time and increasing the density of nuclei in the crystallization process.The half-time of crystallization（t0.5） for pure PLLA was about 8 times longer than that of PLLA sample with 1.0％（mass fraction） of complex 2.     

杂原子介孔Co-MCM-41分子筛的制备及其吸附脱氮性能

采用水热法合成了介孔MCM-41和Co-MCM-41分子筛,并利用XRD、FT-IR、低温N₂吸附-脱附和NH₃-TPD等方法对合成的分子筛进行了表征。考察了晶化时间、晶化温度、陈化时间对合成介孔Co-MCM-41分子筛的影响,确定较适宜的合成条件为陈化时间1 h,晶化温度110 ℃,晶化时间2 d。XRD 和FT-IR表征结果说明,Co原子已经进入MCM-41的骨架。MCM-41和Co-MCM-41的平均孔径均为2.82 nm,BET比表面积分别为986.42和 637.69 m²/g,孔容分别为0.762 1和0.537 2 m³/g。NH₃-TPD的表征结果表明,MCM-41和Co-MCM-41的酸性都较弱,但Co-MCM-41的酸性明显强于MCM-41。在此基础上,利用合成的MCM-41和Co-MCM-41吸附脱除氮含量为1 737.35 μg/g的模拟燃料中的喹啉。喹啉分子尺寸的模拟结果为0.711 6 nm × 0.500 2 nm,说明其可以很容易地进入MCM-41和Co-MCM-41的介孔孔道中。Co-MCM-41分子筛的氮脱除率明显高于MCM-41,这是由于其较强的酸性及与喹啉之间的化学吸附,而且,Co-MCM-41吸附脱氮具有较好的再生性能。     

SO_2对Mn-Ce/TiO_2低温SCR催化剂的毒化作用研究

考察了SO_2对Mn-Ce/TiO_2低温脱硝催化剂活性的影响,利用XRD、BET、SEM和XPS对其毒化作用的原因进行分析。结果表明,SO_2对催化剂活性有明显的抑制作用,使NO_x去除率由84%降至42%左右。主要是SO_2的加入造成催化剂比表面积减小,孔径为5-10 nm的孔数量减少,且催化剂晶相由锐钛矿型转化成金红石型结构,活性组分MnO_x发生晶化现象,破坏了Mn-Ti间的强相互作用。催化剂理化性质的变化造成吸附态氧转化为晶格氧的路径受阻、MnO_2含量减少和CeO_x储氧功能减弱,并且产生氧阻效应而使NO吸附和解吸受阻,造成催化剂活性降低。同时生成的硫酸铵盐在催化剂表面沉积,覆盖了催化剂表面的Lewis酸性位,使其对NH_3吸附能力减弱。     

基底表面性质与前驱液化学环境对原位定向构筑钛硅分子筛膜的影响

b取向MFI型分子筛膜能够显著促进分子的传输效率, 被广泛应用于混合物分离及催化领域. 虽然传统的原位水热晶化法已较为成熟, 然而仍难以调控膜层的b轴取向生长. 本文以304不锈钢片为基底, 采用经典的原位水热晶化法研究了基底表面物化性质、 前驱液配比及晶化条件对钛硅分子筛膜b轴取向生长的影响. 结果表明, TiO₂中间层表面的羟基能够定向诱导分子筛晶粒的吸附, 进而提高钛硅分子筛膜的b轴取向程度. 同时, 前驱液中模板剂和水含量对晶粒的大小及膜层的定向生长具有显著影响, 即仅在合适的碱度下才能形成高b轴取向的钛硅分子筛膜.     

纳米多孔β-Li3PS4固体电解质的溶剂脱除法制备及性能

以Li₂S和P₂S₅为反应物, 四氢呋喃为溶剂, 采用溶剂脱除法制备了室温下稳定的高离子电导率β-Li₃PS₄晶体电解质, 通过粉末X射线衍射、 差热-热重分析、 拉曼光谱、 氮气吸附-脱吸和交流阻抗测试等方法对其性能进行表征, 研究了热处理温度对溶剂脱除程度、 固体电解质结晶状态、 比表面积、 孔隙率和离子电导率的影响. 结果表明, 该方法制备得到的β-Li₃PS₄晶体可以在室温下稳定存在. 160 ℃加热条件下Li₃PS₄的离子电导率达到7.44×10^-6 S/cm. 热处理过程中四氢呋喃分3个阶段脱除, 导致产物颗粒表面和内部产生大量纳米孔. 大量纳米孔洞的存在提高了材料的表面能, 有利于新相形核, 加快了相变速度, 降低了相变温度, 使β-Li₃PS₄晶体在室温下保持稳定.     

二氧化钛包裹金纳米棒核壳材料的制备及其光解水制氢

利用溶胶凝胶法制备了金纳米棒(GNR)与TiO₂的核壳结构复合材料--GNR@TiO₂,粒径为200 nm左右。 经水热晶化后的材料粒径为300 nm左右,GNR形貌和局域表面等离子共振(LSPR)峰保持稳定,其外边包裹着树枝状的锐钛矿相TiO₂壳层。 采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见吸收光谱、光催化制氢性能等技术手段测试表征了样品的结构及性能。 结果表明,晶化后的GNR@TiO₂在可见光范围内制氢速率为31.0 μmol/(g·h),相较与晶化前7.3 μmol/(g·h)得到了明显提升。 最后结合实验结果和时域有限差分(FDTD)分析了催化产氢机理:LSPR促进了可见光吸收,锐钛矿TiO₂对电场的增强促进了光生电子-空穴分离,同时晶化后的TiO₂壳层疏松多介孔,增加了活性位点,有利于传质。     

以短链季铵盐/脂肪酸盐为模板合成超微孔二氧化硅

超微孔材料具有1~2 nm的孔径,在分离、催化应用中有望展现出择形催化的能力。 寻找经济、简便的合成超微孔材料的表面活性剂体系是一项有意义的工作。 本研究以短链季铵盐(十烷基三甲基溴化铵,记为C₁₀TAB)和不同链长脂肪酸酸盐混合胶束为模板剂,硅酸钠为硅源,成功制备出高度有序超微孔SiO₂。 通过小角X射线衍射、N₂吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等技术手段对产品的结构和性能进行了表征。 结果表明,合成体系中脂肪酸盐碳链长、加入量、晶化温度等对产物孔道有序性有很大影响。 当选择正辛酸钠(SO)为助表面活性剂,当n(C₁₀TAB):n(Na₂SiO₃):n(SO):n(H₂O)=1:1.5:0.3:800,晶化温度为80 ℃时,可以得到高度有序超微孔SiO₂。 煅烧后样品比表面积为1300 m²/g,孔体积0.49 cm³/g,孔径分布在1.90 nm。     

Measurement of Solid-liquid Equilibria in Quaternary System Li+, K+//SO42-, B4O72--H2O at 288 K

In order to utilize the brine resources in China, the solid-liquid equilibria in quaternary system Li⁺, K⁺//SO₄^2-, B₄O₇^2--H₂O at 288 K was studied by the isothermal solution equilibrium method. Solubilities and densities of solutions were determined experimentally. According to the experimental data, the equilibrium phase diagrams, density-composition diagram and corresponding water content diagram of the quaternary system were plotted. Double salt KLiSO₄ was found in the reciprocal quaternary system Li⁺, K⁺//SO₄^2-, B₄O₇^2--H₂O at 288 K. The quaternary system has three invariant points, seven univariant curves and five fields of crystallization. The five crystallization regions correspond to Li₂B₄O₇·3H₂O, Li₂SO₄·H₂O, K₂B₄O₇·4H₂O, K₂SO₄ and KLiSO₄, respectively. The crystallization field of salt Li₂B₄O₇·3H₂O is the largest, whereas that of Li₂SO₄·H₂O is the smallest. The experimental results show that Li₂SO₄·H₂O has a strong salting-out effect on other salts.     

Solid-liquid Equilibria in the Quaternary System Na＋, K＋//Br-, B4O72--H2O at 298 K

According to the compositions of the underground gasfield brines in the west of Sichuan Basin, the solu- bilities and densities of the solid-liquid equilibria in the quaternary system Na＋, K＋//Br-, B4O72--H2O at 298 K were determined by the method of isothermal solution saturation. From the experimental data, the phase diagram, water content diagram and density-composition diagram were obtained. This quaternary system is of simple eutectic type, without double salt and solid solution. There are two invariant points, five univariant curves, four fields of crystalli- zation in the system. The equilibrium solid phases are Na2BaO7·10H20, K2B4O7·4H2O, NaBr·2H2O and KBr. Na2B4O7·10H2O has a larger crystallization field, and NaBr·2H2O has a smaller crystallization field. It is also found that bromide has the salting-out effect on borate in the quaternary system Na＋, K＋//Br-, B4O72--H2Oat 298 K.     

CoFe2-xRExO4(RE=Tb,Dy)纳米晶薄膜的化学合成及磁性

以溶胶-凝胶法制备了稀土铽或镝掺杂的钴尖晶石铁氧体纳米晶薄膜.考察了Tb或Dy的掺杂量及晶化条件对晶相的影响.结果表明,稀土离子的掺杂量x超过0.3时,样品很难形成尖晶石单相.原子力显微镜对纳米晶薄膜表面形貌的观测显示,溶胶-凝胶法制备的薄膜粒度可控制在20～50nm,且具有较高的表面平整度.对于厚度为200nm的薄膜,均方根粗糙度仅为4～5nm.磁特性研究发现,掺杂Tb或Dy的样品矫顽力明显提高.     

稀土聚丁二烯的结晶行为与分子量及温度的关系

本工作研究了稀土催化聚合的聚丁二烯(Ln-PB)的结晶速率与分子量的关系。结果表明Ln-PB的结晶速率在_η=5.6×10⁵左右有一极小值,而在_η=3.4×10⁶左右有—极大值。 从实验中还发现,Ln-PB的结晶在-20℃左右,由单二维核生长逐渐转变为多二维核生长。 本作工根据结晶成核理论,计算了不同分子量Ln-PB结晶折叠面的比表面能,σ_e表明当 η<10⁶时,σ₃随分子量的变化很小;当_η>10⁶时,σ_e随分子量的增加明显增大。     

Single crystal growth of Bi1−xSrxMnO3—Thermodynamics and experiment

The primary crystallization field of a perovskite solid solution Bi_1−xSr_xMnO_3−δ was delimited by calculating the respective phase equilibria in the quaternary Bi–Sr–Mn–O system. The calculations are based on the recent assessment involving all three ternary subsystems, a quaternary liquid approximated as a mixture of Mn, MnO, Mn₂O₃, SrO and Bi₂O₃ species with binary Redlich–Kister coefficients and the perovskite phase described in terms of a point defect model allowing Sr²⁺ for Bi³⁺ substitution, oxygen vacancy formation and the related Mn³⁺/Mn⁴⁺ mixing on Mn-sublattice. The crystallization path and the composition of the crystallized solid solution are compared with single crystal growth experiments performed by self-flux method from a Bi-rich melt. The crystallization path obtained for a selected feed composition for which the largest and high quality single crystal have been grown, turns out to end very close to the global eutectic point.     

沸石分子筛的生成机理与晶体生长(Ⅵ)——NaY型沸石生成的液相机理与其组成Si/Al比的非均一性

应用化学分析、小角激光光散射与电子衍射以及X-射线衍射分析证实了NaY型沸石的形成遵循液相转变机理与形成过程中沸石骨架组成Si/Al此变化的非均一性。