氨丙基官能化HMS介孔分子筛的合成及表征

沿S0I0路径,以十六胺为模板剂,以3-氨丙基三乙氧基硅烷为有机硅源,通过与TEOS共水解沉淀合成了氨丙基官能化HMS介孔分子筛.采用粉末X-射线衍射分析、N2吸/脱附、扫描电镜分析、高分辨透射电镜分析、傅立叶变换红外分析以及元素分析等表征手段,对所合成的材料进行表征.氨丙基官能化HMS介孔分子筛具有worm-like孔道结构,且较为均一的孔径分布.研究了前体硅源中3-氨丙基三乙氧基硅烷含量的变化对氨丙基官能化HMS介孔分子筛的相结构及织构性能的影响.傅立叶变换红外分析表明,NH2-CH2-CH2-CH2有机基团分布在杂化HMS介孔孔道中.     

有序介孔石墨相氮化碳的合成及催化Knoevenagel缩合研究

以二氰二胺为前驱体,不同晶化温度的SBA-15为硬模板,用纳米浇铸法合成了一系列比表面和孔体积可调的介孔石墨相氮化碳(CND-SBA15)。通过N2吸-脱附、TEM、小角XRD、XPS、FT IR、CO2-TPD等手段研究了材料的织构、微观形貌、孔结构的有序性、化学组成和碱性质等。在以苯甲醛和丙二腈为底物的Knoevenagel缩合反应中,CND-SBA15材料表现出了很好的催化活性和稳定性。     

有序介孔胺化的聚合物材料的合成及在Knoevenagel缩合反应中的催化性能

通过氯化和胺化等手段对有序介孔聚合物材料(FDU-16)进行功能化, 成功地将胺基引入到介孔聚合物骨架中, 制备出新型有序介孔固体碱催化材料. X射线衍射(XRD)、 氮气吸附-脱附及透射电子显微镜(TEM)表征结果表明, 功能化后的固体碱材料依然保持高度有序性; 红外表征结果表明, 大量的胺基被引入到材料的骨架中. 在Knoevenagel缩合中, 这种新型有序介孔固体碱材料表现出比功能化的介孔二氧化硅等材料更高的催化活性, 这主要归因于其具有较高的比表面积、较强的碱性以及较多的活性中心.     

羧基官能化SBA-15型介孔分子筛的小角X射线散射研究

使用小角X射线散射(SAXS)技术对共缩聚法制备的羧基官能化SBA-15介孔分子筛进行了表征,利用相关函数理论和弦长分布理论获得了羧基化分子筛的孔结构、界面和周期性信息,辅以常规的氮气吸附-脱附测试,并将基于Barrett-Joyner-Halenda(BJH)模型计算的孔结构与弦长分布理论得到的结果进行比较.结果表明:除了羧基引入量高达50%(摩尔分数,相对无机硅源)的样品外,随着羧基引入量的增加所有羧基官能化SBA-15均能保持较高的有序结构且有序度变化不大.所有样品的Porod曲线均无明显偏离,羧基基团倾向于进入介孔的骨架结构而不仅仅是键合在表面的Si—OH上.利用弦长分布法,无需建立模型,可以得到独立的孔壁厚度分布和孔径分布,尤其是其它方法无法给出的孔壁厚度分布,对于进一步认识有序介观结构材料有很大帮助.     

苯基磺酸官能化分子筛催化合成香豆素类化合物

在苯基磺酸官能化介孔分子筛催化剂作用下 ,取代苯酚和乙酰乙酸乙酯经Pechmann缩合反应合成系列取代香豆素类化合物 .该催化合成反应具有条件温和、产物容易分离、收率高等优点 .考察了不同位置取代羟基对该缩合反应的影响 .结果表明 ,间位羟基有利于香豆素衍生物的生成 ,提高反应收率 ,对位羟基次之 .证实了该固体酸催化活性位为磺酸Br nsted型质子酸     

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。     

SBA-15介孔分子筛的乙基化修饰

20世纪90年代初,美孚公司的研究者们用烷基季铵盐阳离子表面活性剂作模板剂,在碱性条件下合成出M41S系列介孔分子筛。近几年,合成出了MCM,HMS,MSU、SBA等硅基分子筛系列。由于介孔材料表面有许多端羟基,可用来固定活性基团,使其在吸附、分离、催化和主客体化学等方面具有广泛的潜在应用价值。对介孔材料孔道进行有机改性的无机-有机复合材料的研究正在兴起,本文采用分步合成法,以乙基三乙氧基硅烷为偶联剂,     

介孔分子筛SBA-15-SO3H催化合成油酸甲酯

在成功合成出含磺酸基的介孔分子筛SBA-15-SO3H的基础上，用于油酸与甲醇的酯化反应，考察该催化剂的催化性能，结果表明：在高级脂肪酸的酯化反应中，SBA-15-SO3H催化剂的活性高于沸石分子筛，与等摩尔数的硫酸的活性接近。考察了反应条件对SBA-15-SO3H催化剂性能的影响，得到油酸与甲醇酯化反应的最佳条件：反应温度60 ℃，甲醇与油酸的原料比为2∶1（摩尔），催化剂与原料比为1.5∶35（重量）。最后对催化剂的稳定性进行了考察，反应结果认为该催化剂在重复使用过程中活性未发生明显变化，反应前后的XRD分析结果认为，SBA-15-SO3H具有较高的水热稳定性。     

功能化SBA-15的合成、表征及其在Knoevenagel缩合反应中溶剂效应的研究

利用后接枝法合成了含有N-丙基苄胺、N-丙基邻羟基苄胺、N-丙基对羟基苄胺功能化的SBA-15,通过傅里叶红外、X射线衍射、N2-吸附脱附、元素分析对功能化SBA-15的表征表明,功能化的SBA-15保持了规整有序的介孔孔道;同时考察了3种功能化SBA-15对Knoevenagel缩合反应的催化性能,结果表明,三种催化剂都具有较高的催化活性,在以乙醇为溶剂,50℃反应6h的条件下,苯甲醛和氰乙酸乙酯的反应产率均达到80%左右,在该反应体系中有明显的溶剂化效应,质子化溶剂更有利于Knoevenagel缩合反应的进行.     

介孔分子筛P-SBA-1催化合成柠檬酸三丁酯

采用后合成法制备了介孔分子筛催化剂P-SBA-1,并用XRD和SEM对催化剂进行分析,表征结果表明催化剂P-SBA-1具有立方结构(空间点群Pm3n)。选用液体酸H2SO4和微孔分子筛HY、ZSM-5与SBA-1进行对比,结果表明催化剂的活性高低顺序为:H2SO4SBA-1HYZSM-5。将改性后的介孔分子筛P-SBA-1作为固体酸催化剂合成柠檬酸三丁酯。重点考察了催化剂用量、酸醇摩尔比、反应温度、反应时间等因素以及催化剂的重复使用性能。结果表明P-SBA-1催化合成柠檬酸三丁酯的最佳条件为:反应温度140℃,酸醇摩尔比1∶6,催化剂用量为反应物总质量的1.5%,反应时间5h。催化剂P-SBA-1重复使用性能良好。     

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.     

三丁基锡/SBA-15功能配合物的合成、表征及对Friedel-Crafts反应的选择性催化

将三丁基氯化锡与SBA-15介孔分子筛在N2气气氛中进行回流反应,得到有机锡无机配合物(C4H9)3Sn-O-SBA-15[Bu3SnS]。 利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附脱附、固体核磁（NMR）和吡啶吸附脱附红外光谱分析(Py-IR)等方法对产物的组成、结构和性质进行了表征。 结果表明,产物Bu3SnS具有高度有序的六方介孔结构,与SBA-15相比,Bu3SnS比表面积、孔容和孔径变小,酸性增强。 Bu3SnS对苯甲醚Friedel-Crafts酰基化反应具有优异的催化性能,当反应温度为130 ℃,n（苯甲醚）∶n（苯甲酰氯）=1.0∶2.0,w（cat）=6%（相对于苯甲醚用量）,反应时间为5 h,苯甲醚的转化率达到76.0%,对甲氧基二苯酮（p-MBP）选择性达到97.8%。     

微波法直接合成Ce/SBA-15介孔分子筛

以三嵌段共聚物(P123)作为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,利用溶胶凝胶法,在微波条件下快速地将Ce金属离子直接掺杂到SBA-15介孔分子筛骨架中。通过X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶变换红外(FT-IR)、紫外可见漫反射(UV-Vis)、透射电镜(TEM)和N2的等温吸附-脱附法等手段对合成的样品进行表征。结果表明:稀土Ce金属离子以Ce3 ,Ce4 两种价态存在于SBA-15介孔分子筛中。合成的Ce/SBA-15分子筛具有规则六方孔道结构,较高的比表面积和孔容(分别为714.85 m2.g-1和0.67 cm3.g-1),其孔半径主要集中在1.8 nm。     

骨架掺杂La／SBA-15介孔分子筛的合成与表征

以三嵌段共聚物P123为模板剂,正硅酸乙酯作为硅源,利用水热法,于80℃晶化合成了骨架掺杂La/SBA-15介孔分子筛,其结构经UV-Via,XRD,FT-IR,TEM和N2等温吸附-脱附法表征.结果表明,La离子直接进入了SBA-15分子筛的骨架;La/SBA-15分子筛具有规则的六方孔道结构,较高的比表面积(566.5 m2·g-1)和孔容(0.50 cm3·g-1),孔半径主要集中在1.70 nm.     

苯基改性的中孔分子筛SBA-15的合成及其磺化

 在酸性条件下用正硅酸乙酯(TEOS)和苯基三乙氧基硅(PTES)直接缩合制备了苯基改性的中孔分子筛Ph-SBA-15,并用紫外光谱、红外光谱、X射线衍射、透射电镜和核磁共振等对改性后的样品进行了表征. 结果表明,在300 ℃下焙烧后,模板剂被脱除,而苯基可完整保留,苯基改性的SBA-15分子筛具有有序结构. 进一步用氯磺酸磺化改性后,可得到苯磺酸化的分子筛,其酸度可达4.19 mmol/g.     

SBA-15介孔分子筛表面的磺酸基改性及其催化性能

 采用后合成方法，将含有巯基的化合物3－巯丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）键合在大孔径、厚孔壁的新型纯硅介孔分子筛SBA－15表面上，经氧化和酸化后得到含有强酸性的磺酸基团的固体酸催化剂SBA－15－SO3H．用X射线衍射、红外光谱、固体核磁共振及热失重等方法对改性前后的SBA－15样品进行了表征．结果表明，改性后SBA－15分子筛的结构未发生变化，MPTMS键合于分子筛的表面，改性后的分子筛具有质子酸中心．SBA－15－SO3H催化剂对十八碳烯酸与甲醇的酯化反应具有较高的活性，催化剂上的磺酸基团在反应过程中具有较好的稳定性．     

Ru-SBA-15的合成、表征及催化活性

在酸性条件下直接合成了Ru-SBA-15．经XRD、N2吸附-脱附、TEM表征其保持了高度有序的六方介孔结构，并在用氧气催化氧化环己烷的过程中表现出了优异的催化性能．     

表面含磺酸基的介孔分子筛SBA-15-SO3H的直接合成

 采用水热法直接合成了含磺酸基的介孔分子筛SBA－15－SO3H．XRD表征结果表明，该分子筛具有规则的、六方立柱形的中孔结构，通过酸碱滴定和XRD确定了正硅酸乙酯／有机硅的最佳合成配比为9（α＝0．1）．29SiMASNMR固体核磁结果表明，含磺酸基的有机基团Si－（CH2）3－SO3H中的硅与SBA－15骨架上的氧通过Si－O键结合，形成稳定的有机／无机组成，FT－IR谱表明：在SBA－15－SO3H表面含有质子酸中心－SO3H．N2吸附－脱附和TEM结果表明，SBA－15－SO3H具有较大的比表面积、孔容和孔径，孔大小是单一的，孔分布是高度有序的．酯化反应结果表明，与后合成法相比，直接法合成的催化剂既具有较高的稳定性，又具有简便、快捷和高效的优点．     

Synthesis, Characterization and Catalytic Activity of Sn-SBA-15 Mesoporous Molecular Sieves

Our recent reports on the synthesis of Sn-incorporated mesoporous SBA-15 materials have been reviewed. The preparation of the samples with different Si/Sn ratios followed two procedures, the first is the post-synthesis modification of SBA-15 by impregnation with Sn chloride or acetate, and the second is the direct method in which Sn chloride was introduced in to Si precursor along with amphiphilic triblock copolymer, while varying the ratio of the synthesis gel. Detailed characterization of the Sn-SBA-15 samples by a variety of techniques shows how the synthesis procedures influence the properties of the samples that reflect on the differences in (a) the structural features, (b) morphology and textural properties, such as the pore characteristics, (c) the possible location of Sn⁴⁺ ions in the meso silica structure and their reducibility, (d) the nature of the Sn species and their the coordination sphere and (e) the acid–base characteristics. We developed a possible model for the localization of Sn species in SBA-15 pore structure for different conditions of preparation. This report includes our investigations on the catalytic properties of these Sn-SBA-15 samples in 3 industrially important reactions, viz., trans-esterification of diethyl malonate, synthesis of nopol by Prins condensation of β-pinene with para-formaldehyde and the epoxidation of norbornene. In each of this reaction, while demonstrating the catalytic role of Sn species, we show that the requirement of the type and the environment of Sn species are different for these reactions.