介孔材料在烯烃环氧化中的催化应用

本文综述了介孔材料在烯烃环氧化反应中的应用,包括材料的制备方法、催化性能以及活性中心的表征.通过硅钛原子的合理匹配可以达到四配位钛的高度分散,从而提高催化活性.硅烷化处理增加材料表面的疏水性,能够大幅度提高活性和选择性.通过多种谱学和分子模拟等手段可表征骨架钛及其配位情况.     

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…     

磺酸功能化介孔聚合物催化“一锅法”无溶剂合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮

通过软模剂合成方法合成了高度有序具有二维六方(p6mm)的FDU-15介孔聚合物材料.利用气固相磺化法制备得到新型磺酸基功能化介孔聚合物固体酸(FDU-SO3H).通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及元素分析等测试手段对FDU-SO3H介孔材料的物化性能进行了表征.在无溶剂条件下,FDU-SO3H能有效地催化以芳香醛、乙酰乙酸甲酯和尿素(或硫脲)的三组分一锅法的Biginelli反应.在优化实验的条件下,合成了一系列3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物.考察了加料顺序、溶剂及反应底物对Biginelli反应的影响.苯甲醛、乙酰乙酸甲酯和尿素在无溶剂,90℃加热1 h的条件下反应,3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的产率为91%.探讨了Biginelli可能的反应机理.实验结果证明,FDU-SO3H不仅具有催化活性高、对环境友好及在空气中稳定等优点,而且重复使用后仍能保持优异的催化活性.     

具有强酸位的六方和立方介孔硅铝分子筛合成及催化活性比较

六方 MCM- 41和立方 MCM- 48介孔分子筛是长程有序的介孔材料 ,由于其孔壁是无定形结构 ,具有较弱的酸性 ,限制了其应用范围 .若能提高它们的酸强度则可提高其在石油炼制和精细化工中的应用价值 .现已采用多种改进方法来提高其酸强度 [1～ 6 ] ,但所合成的介孔材料均为六方结构 ,而具有立方结构的材料未见文献报道 .本文采用两步晶化合成法 ,用低浓度的表面活性剂合成出具有强酸位的立方介孔分子筛 ( MB48) ,还通过调节溶液的酸碱性合成出六方介孔分子筛 ( MB41 ) ,对样品的结构、酸性和催化性能进行了表征和比较 .1　实验部分1 .1　 β…     

铁掺杂SBA-15基中孔材料的合成、表征及应用研究进展

综述了含铁SBA-15材料的合成、表征及其应用的研究进展,重点总结了介孔材料合成过程中不同铁物种的调控合成方法与鉴别手段.     

具有多级孔的SAPO-34-H分子筛的合成与表征

以一种多功能长链有机硅为唯一硅源合成了多级孔材料SAPO-34-H(Hierarchical),并对其结构和性质进行了表征.氮气吸附和透射电镜(TEM)照片显示,SAPO-34-H样品不仅拥有常规的微孔体系,还有孔径在5.1nm左右的介孔体系.氨气程序升温脱附表征(NH3-TPD)结果显示,与传统的SAPO-34相比,该材料在引入介孔的同时酸性有所降低.     

新型有机-无机杂化碱性介孔材料的合成——空间位阻对催化性能的影响

通过直接合成方法制备了2个二级胺功能化的SBA-15型有机-无机杂化碱性介孔材料. 粉末X射线衍射分析、氮气吸附-脱附和透射电镜表征表明, 合成的材料保持了SBA-15的有序介孔孔道结构, 而热重、红外光谱和元素分析表明有机功能团被成功引入. 在对硝基苯甲醛和丙酮的羟醛缩合反应中, 相对于一级胺功能化的材料, 二级胺功能化的SBA-15展示了极大改进的催化活性, 这可能是由于具有更大空间位阻效应的有机功能团的引入导致了碱性胺中心催化活性增强.     

介孔材料在烯烃环氧化中的催化应用

本文综述了介孔材料在烯烃环氧化反应中的应用,包括材料的制备方法、催化性能以及活性中心的表征。通过硅钛原子的合理匹配可以达到四配位钛的高度分散,从而提高催化活性。硅烷化处理增加材料表面的疏水性,能够大幅度提高活性和选择性。通过多种谱学和分子模拟等手段可表征骨架钛及其配位情况。     

介孔材料在烯烃环氧化中的催化应用

本文综述了介孔材料在烯烃环氧化反应中的应用,包括材料的制备方法、催化性能以及活性中心的表征。通过硅钛原子的合理匹配可以达到四配位钛的高度分散,从而提高催化活性。硅烷化处理增加材料表面的疏水性,能够大幅度提高活性和选择性。通过多种谱学和分子模拟等手段可表征骨架钛及其配位情况。     

介孔氧化锡的制备及其在锂离子电池中的应用

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作模板剂, SnCl4·5H2O为无机离子源在水溶液中合成了有序介孔氧化锡材料. 通过XRD、N2-吸附脱附、TEM测试手段对合成产物进行表征, 并且测试了该材料作为锂离子电池阳极的可逆容量和循环能力. 结果表明, 合成过程中氨水的加入量对制备有序结构材料至关重要, 适量的OH-离子能将Sn(ClxBry)2-单元诱导组装到表面活性剂液晶模板上; 介孔材料用于锂离子电池阳极时循环容量保持能力良好; 首次不可逆容量高于SnO2理论损失量, 原因是介孔材料将锂离子滞留在孔中.     

Bridged amine-functionalized mesoporous organosilica materials from 1,2-bis(triethoxysilyl)ethane and bis[(3-trimethoxysilyl)propyl]amine

Amine-functionalized, organic/inorganic hybrid mesostructured organosilica (BAFMO) materials have been synthesized and characterized from two bridged silsesquioxane precursors, 1,2-bis(triethoxysilyl)ethane (BTESE) and bis[(3-trimethoxysilyl)propyl]amine (BTMSPA). Mole ratios of BTESE ranged from 0.05, 0.10, 0.125, to 0.175. The synthetic pathway involves employing cetyltrimethylammonium bromide as a template under basic conditions at room temperature. X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) studies revealed that the resultant BAFMO materials possess mesocopically ordered, hexagonal symmetries and well-defined morphologies. However, the order was decreased as the amount of BTMSPA increased, in terms of the d₁₀₀ spacings and the unit cell parameters on XRD as well as the TEM images. N₂ gas sorption experiments showed a gradual decrease in both the surface area, from 1075 to 688 m²/g, and the pore volume, from 2.08 to 0.55 cm³/g, on increasing the amount of BTMSPA. The organic functionalization was successfully determined by Fourier-transform infrared and ¹³C CP MAS NMR spectroscopy. X-ray photoelectron spectroscopy and elemental analysis results also confirmed the presence of Si-C bond as well as amine functionalities in the solvent-extracted mesoporous organosilica materials.     

含氟高分子/SiO_2杂化疏水材料的制备及涂层表面性质

采用自由基溶液聚合与溶胶-凝胶法相结合的方法制备了含氟高分子/SiO2杂化疏水材料.通过甲基丙烯酸十二氟庚酯(FA)与乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)共聚合成了含氟硅共聚物(PFAS),进一步通过原硅酸乙酯(TEOS)与PFAS共聚物溶液共水解缩聚制备了具有含氟侧基的碳碳主链高分子和硅氧网络的含氟高分子/SiO2杂化疏水材料.研究结果表明,SiO2组分含量提高可以显著增加杂化材料薄膜的涂敷厚度,改善其耐久性能,而对杂化材料疏水性能的影响不大.     

萘基桥联有机-无机杂化介孔材料的合成及其光学性质

以短链阳离子三聚表面活性剂C₁₀H₂₁N⁺(CH₃)₂(CH₂)₂N⁺(CH₃)(C₁₀H₂₁)(CH₂)₂N⁺(CH₃)₂C₁₀H₂₁]·3Br^?为结构导向剂, 通过2,7-二(3-三乙氧硅基氨丙酯基)萘(NIS)和四乙氧基硅烷(TEOS)共缩聚, 制备了有序的萘基桥联的杂化周期性介孔有机硅(PMOs). 样品通过X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、氮气吸附-脱附、差示扫描量热/热重分析(DSC/TGA)表征. 结果表明, 当NIS占NIS和TEOS总量40% (摩尔分数)时, 可以形成具有结晶态孔壁的有序介孔杂化材料. 当NIS含量低于或高于40%时, 分别形成无定形孔壁的有序介孔杂化材料和无孔杂化材料. 随着孔壁中萘基基团的增加, 由于有机基团之间π-π堆积作用增强, 杂化介孔材料显示良好的热稳定性. 由于在二氧化硅骨架中嵌入荧光萘基基团, 杂化有机-无机有序介孔材料显示了激基缔合物的光学行为. 随萘基基团含量的增加, 杂化材料的紫外吸收峰发生蓝移, 形成H聚集体; 由于聚集引起的荧光淬灭, 杂化材料的荧光量子产率明显降低.     

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.     

Study of the effects of progressive changes in alkoxysilane structure on sol-gel reactivity

Effects of the structure of an alkoxysilane on the early reaction kinetics of sol-gel polymerization are investigated in basic and acidic conditions. Six silanes, including tetraethoxysilane (TEOS), tetramethoxysilane (TMOS), methyltrimethoxysilane (MTMS), bis(trimethoxysilyl)ethane (BTMSE), bis(trimethoxysilyl)hexane (BTMSH), and bis(trimethoxysilylpropyl)amine (BTMSPA), are selected to examine the effects of progressive changes in the silane's structure. In basic conditions, reactivities of the silanes follow the pairwise trends TEOS < TMOS, TMOS > MTMS, MTMS < BTMSE, BTMSE > BTMSH, and BTMSH < BTMSPA. Hydrolysis rate coefficients of BTMSE, TMOS, MTMS, and BTMSPA are similar in value and are almost one order of magnitude larger than the coefficients of BTMSH and TEOS. In acidic conditions, the pairwise reactivity trends are TEOS approximately TMOS, TMOS < MTMS, MTMS > BTMSE, BTMSE > BTMSH, and BTMSH > BTMSPA. The condensation rate coefficients of BTMSH and BTMPA are much smaller than the others. Theses relationships can be explained mainly on the basis of the expected inductive and steric factors of the silanes. Bulky organics attached to the silane lead to low reactivity in both acidic and basic conditions. A high electron density at silicon leads to a low reactivity in basic conditions but a high reactivity in acidic conditions (pH approximately 2.3). Only BTMSPA in basic conditions defies these trends, possibly because of the effects of solvation near the reactive silicon site.     

三维有序大孔SiW12/SiO2杂化材料的制备及表征

 用自然沉降法组装成规则排列的聚苯乙烯胶晶,并以此作为模板剂,用Keggin结构的杂多酸SiW12和正硅酸乙酯组成溶胶作为先驱物,成功制备了三维有序大孔(3DOM)SiW12/SiO2杂化材料. XRD和IR等测试结果表明,所得样品中的杂多酸SiW12能够保持其Keggin结构,SEM观察显示,样品具有三维大孔规则排列的结构. 研究发现,溶胶组成对杂化材料的3DOM结构影响很大,纯SiW12难以形成3DOM结构,随着SiO2含量的增加,样品的孔结构三维规整性和强度明显增强,而且引入SiO2可有效提高杂多酸的热稳定性.     

共溶剂对超临界CO_2注入技术制备聚丙烯/SiO_2纳米复合材料的影响(英文)

采用超临界CO2注入技术制备聚合物-无机纳米粒子复合材料,以乙醇作为共溶剂,在超临界CO2中将正硅酸乙酯(TEOS)注入到聚丙烯(PP)中,重点研究共溶剂乙醇对TEOS在PP中注入率的影响.实验结果表明注入率随着共溶剂加入先增加后减小.同时研究了在共溶剂的存在下其他实验条件对注入率的影响.并采用卢瑟福背散射能谱法(RBS)分析了聚丙烯/SiO2纳米复合材料的注入元素深度分布,发现Si元素在PP中的浓度分布不均匀,随着深度的增加而减小.     

A New Method to Study the Sol-gel Transition Process of Organic/Inorganic Hybrid Materials

The sol-gel transition process of PMMA/SiO2 hybrid materials was first studied by means of the dynamic torsional vibration method. The different stages of the transition can be described by the change of torque. The temperature-dependent measurement of the gel time（ tg ） gives the possibility to determine the apparent activation energy.（ Ea ） of this transition according to Flory＇s gelation theory. The non-equilibrium thermodynamic fluctuation theory was used to predict the transition behavior. The isothermal transition experiments on hybrid sols with different TEOS（tetraethyl orthosilicate） contents were carried out. The results show that the Ea of a hybrid sol is higher than that of a non- hybrid sol of a TEOS-water-ethanol system. The increasing of TEOS content in a hybrid sol has no obvious effect on the Ea value, but it can enhance the sol-gel .reaction rate.     

共溶剂对超临界CO2注入技术制备聚丙烯/SiO2纳米复合材料的影响

采用超临界CO2注入技术制备聚合物-无机纳米粒子复合材料, 以乙醇作为共溶剂, 在超临界CO2中将正硅酸乙酯(TEOS)注入到聚丙烯(PP)中, 重点研究共溶剂乙醇对TEOS在PP中注入率的影响. 实验结果表明注入率随着共溶剂加入先增加后减小. 同时研究了在共溶剂的存在下其他实验条件对注入率的影响. 并采用卢瑟福背散射能谱法(RBS)分析了聚丙烯/SiO2纳米复合材料的注入元素深度分布, 发现Si元素在PP中的浓度分布不均匀, 随着深度的增加而减小.     

PDMS/SiO2 杂化材料的制备与性能研究

以羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和正硅酸乙酯为主要原料,通过溶胶-凝胶法成功制备出均匀透明的PDMS/SiO2杂化材料,采用红外吸收光谱、紫外-可见光透过光谱、扫描电子显微镜以及热分析仪对制备的材料进行了表征。结果表明,所制得的杂化材料以化学键相结合,两相分散均匀,可见光区透光率高达90%以上,耐热性能良好。