新型V-Ni-β沸石的合成、表征及催化性能

采用水热合成法在SiO2-NiO-V2O5-(TEA)2O-H2O-NH4F体系中合成了V-Ni-β沸石,运用X射线衍射、红外光谱、紫外-可见固体漫反射光谱、热重-差热分析和扫描电镜等技术对样品进行了表征,并探讨了影响V-Ni-β沸石合成的因素。结果表明,按化学组成(物质的量的比)nSiO2∶nNiO∶nV2O5∶n(TEA)2O∶nH2O∶nNH4F=60∶(0.25~4.0)∶(0.125~2.0)∶(16~18):(500~650)∶(30~40)配制初始反应混合物,可以制备出结晶良好的V-Ni-β沸石,且V和Ni两种原子进入了沸石骨架。所得V-Ni-β沸石在H2O2氧化苯乙烯的反应中具有较好的催化活性,苯乙烯的转化率和苯甲醛的选择性分别可达63.7%和80.2%。     

合成条件对无铝Fe-β沸石分子筛晶化的影响

利用水热晶化法合成了无铝Fe-β沸石，对初始凝胶中不同硅源，n(SiO2)/n(Fe2O3),n(Na2O)/n(SiO2),n[(TEA)2O]/n(SiO2)以及n(H2O)/n(SiO2)对晶化速度和晶粒大小的影响进行了讨论，表征并测定了产物的n(Si)/n(Fe)比，结果表明，合成的Fe-β沸石晶粒均匀，Fe存在于沸石骨架中，由于Fe的掺入，引起Fe-β红外光谱，差热分析曲线及晶胞参数等发生变化。     

双杂原子Ti-Mn-β沸石的合成、表征及催化苯酚羟化反应

采用水热合成法在SiO2-TiO2-MnO2-(TEA)2O-H2O-NH4F体系中合成了Ti-Mn-β沸石。 运用X射线衍射、红外光谱、固体紫外可见漫反射、热重-差热、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱等技术手段对样品进行了表征,探讨了影响Ti-Mn-β沸石合成的因素。 Ti-Mn-β沸石在以H2O2为氧化剂的苯酚羟基化反应中表现出较好的催化活性,苯酚的转化率为29.8％,邻苯二酚和对苯二酚的选择性分别为70.9％和26％。     

全硅β沸石的合成、表征及在苯酚羟基化反应中的催化性能

以白炭黑为硅源,氢氧化四乙基铵为模板剂,氟化钠为矿化剂,采用水热法合成了全硅β沸石(Si/Al>1 200),探讨了起始反应混合物组成对全硅β沸石晶化的影响,利用XRD、IR、TG/DTA和SEM等测试技术对产品的结构特性进行了表征。结果表明,按下列化学组成配制初始反应混合物:n(SiO2)∶n((TEA)2O)∶n(H2O)∶n(NaF)=60∶(17~18)∶(480~660)∶(5~40),将所得胶状物质转入聚四氟乙烯衬里的20 mL不锈钢反应釜中,在140℃晶化12 d,可合成出全硅β沸石。在以H2O2作氧化剂的苯酚羟基化反应中,所合成的全硅β沸石表现出较高的催化活性,当反应温度为80℃,反应时间为6 h,m(Catalyst)∶m(Phenol)=1∶20,m(Phenol)/m(H2O)=0.6和n(Phenol)/n(H2O2)=2时,苯酚的转化率为34.6%,H2O2的有效利用率达61.2%,邻苯二酚的选择性为69.8%,对苯二酚的选择性为27.0%。     

无模板剂条件下ZSM-5与丝光沸石之间的可控转晶

采用预晶化液添加法,即将高温(190oC)预晶化液添加到低温(150oC)晶化母液中合成沸石分子筛,考察了高温预晶化液的Na2O:SiO2比、预晶化时间以及低温晶化母液的Na2O:SiO2比对ZSM-5与丝光沸石之间转晶的影响,并采用X射线衍射和扫描电子显微镜对合成的产物进行了表征.研究发现,通过调节整体合成液的Na2O:SiO2比可有效控制ZSM-5沸石与丝光沸石之间的转晶.当整体合成液的组成为xNa2O:100SiO2:2.5Al2O3:12SO42?:4000H2O时,Na2O:SiO2=0.18是ZSM-5沸石和丝光沸石的一个分界线.通过调节母液的Na含量,使Na2O:SiO2>0.18时,高温预晶化过程中产生MFI结构的晶体在低温晶化时可向丝光沸石发生转晶;当Na2O:SiO2≤0.18时,具有MFI和丝光沸石结构共生的晶体在低温晶化时向MFI结构的ZSM-5沸石发生转晶.ZSM-5与丝光沸石之间转晶的前提条件是高温预晶化所形成晶体的结晶度不能太高(≤30%).另外,整体合成液中Na2O含量对生成晶体的形貌也有影响.     

（Ga,Fe,B）—β沸石的水热合成及其结构研究

用水热晶化法合成了M－β沸石（M－B，Fe,Ga)，讨论了原始反应物焙Na2O和（TEA）2的含量等因素对（B、Fe)- β沸石成及晶粒大小的影响，通过化学分析、X荧光分析、XRD、IR、XPS和SEM对样品进行SiO2/M2O3比例定及结构特性表征，结果表明，合成的M－β沸石晶粒均匀，结晶度高，由于杂原子的掺入，引起Fe2p3/2电子结合能、Fe- β红外光谱和晶胞体积明显变化。     

Ge_(10)O_(28)单元构建的两个三维锗酸盐结构:(H_3O)_4Ge_7O_(16)·3H_2O和K_4Ge_9O_(20)

在半水溶剂热条件下 ,采用不同的合成条件合成了两个锗酸盐微孔分子筛 :(H3O) 4Ge7O16 ·3H2 O和K4 Ge9O2 0 .X射线单晶结构解析表明 ,两个晶体结构具有相同的“火箭状”二级结构单元 (SBU) ,SBU的不同的连接方式导致了完全不同的空间结构 .H4 Ge7O16 ·7H2 O的结晶学数据为Mr=894 2 7,P 43m ,a =0 7730 9( 18)nm ,V =0 462 0 5 ( 19)nm3,Z =1,MoKα ,λ =0 0 710 73nm ,R(F) =3 48% ,wR(F2 ) =8 39% .K4 Ge9O2 0 的结晶学数据为 :Mr=112 9 71,I4( 1) /a ,a =1 5 0 0 2 ( 3)nm ,c =0 7383( 2 )nm ,V =1 6618( 7)nm3,Z =4,MoKα ,R(F) =3 92 % ,wR(F2 ) =11 97% .     

金属配位聚合物[Mn2（C8H3NO6）2(C12H8N2)2]n的合成及其催化氧化性能

以5-硝基间苯二甲酸,1,10-邻菲啰啉,硫酸锰(MnSO4.H2O)为原料合成了一种结构新颖的金属配位聚合物——[Mn2(C8H3NO6)2(C12H8N2)2]n(1),其结构经IR,XRD,TG-DTG和元素分析表征。X-射线单晶衍射测试结果表明,1属三斜晶系,空间群Pī,晶胞参数a=10.060 2(1),b=14.343 5(2),c=14.663 7(2),α=104.052(1)°,β=102.633(1)°,γ=110.460(1)°,Mr=888.52,V=1 812.69(4)3,Z=2,Dc=1.628 g.cm-3,F(000)=900。以30%H2O2为氧化剂,初步研究了1在苯乙烯氧化反应中的催化氧化性能。     

pH-Dependent Assembly of Molecular Capsule,2D and 3D Coordination Polymers

Three lanthanum/4-sulfocalix[4]arene complexes,namely,H2[(H4CAS)La(H2O)7]2· H2[(H4CAS)La(H2O)7]2·2C2H5OH·12H2O(1),[H(H4CAS)La(H2O)5]·5H2O(2)and [(H4CAS)La-(H2O)4(NO3)La(H2O)5]·7H2O(3),have been synthesized at different pH conditions.Complex 1,which exhibits the structure of "molecular capsule" containing the guest of C2H5OH molecule,is formed at pH = 1.At pH = 2～3,a two-dimensional(2D)coordination polymer of 2 is formed.Further increase of the pH value to 5 leads to the three-dimensional(3D)coordination polymer of 3.Crystal data for 1:monoclinic,space group P21/n,a = 10.8743(16),b = 25.957(4),c = 15.863(2),β = 94.763(2)°,V = 4462.1(11)3,Mr = 1160.87,Z = 4,F(000)= 2376,R = 0.0370 and wR = 0.0936;Crystal data for 2:tetragonal,space group P4/n,a = 11.6593(16),c = 14.069(4),V = 1912.5(6)3,Mr = 1114.81,Z = 2,F(000)= 1136,R = 0.0849 and wR = 0.1906;and those for 3:triclinic,space group P1,a = 10.4588(16),b = 14.995(2),c = 16.699(3),α = 65.446(3),β = 83.487(3),γ = 73.305(3)°,V = 2281.6(6)3,Mr = 1367.76,Z = 2,F(000)= 1368,R = 0.0423 and wR = 0.1183.     

La1-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ阴极材料的合成与电导率研究

采用低温燃烧合成技术制备了Lal-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ(x=0.1-0.4)粉体。利用X-射线衍射(XRD)和差热分析(DTA)技术对粉体的性能进行了表征。XRD结果表明,经800℃焙烧的La0.9Sr0.1Cu0.9Fe0.1O2.5-δ粉体的对称性较低,未形成钙钛矿结构,其余Lal-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ(x=0.2-0.4)粉体为四方钙钛矿结构,晶体结构参数之间满足关系式a=b≈2(2c)~(1/2)。DTA结果证明Lal-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ在800℃以下是热力学稳定的,不会发生分解反应。采用直流四电极法测试了Lal-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ试样在100—800℃之间的电导率。试样的电导率~(ln(σT)与1/T之间呈很好的线性关系,说明Lal-xSrxCu_(0.9)Fe0.1O2.5-δ在测试温度范围内服从小极化子导电机制。Sr掺杂量对试样的电导率和电导活化能有着明显的影响,当Sr掺杂量为0.3时,Lal-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ的电导率最高,电导活化能最小。     

铁掺杂方沸石的合成及其磁性化

采用水热合成法, 按摩尔比n(SiO2):n(Al2O3):n(Na2O):n(Fe3+):n(H2O)=2.3:1:3.9:(0.02, 0.04, 0.08):185配料, 三乙胺为模板剂, 草酸为铁离子的络合剂, 经过室温搅拌成胶, 170 ℃下于不锈钢反应釜晶化60 h, 合成了三种掺杂铁量不同的方沸石, 为了解决粉末沸石分子筛难以从使用料液中分离问题, 对合成铁掺杂方沸石700 ℃下进行氢气还原制得了磁性沸石. 利用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换-红外(FT-IR)光谱和扫描电子显微镜(SEM)对制得的产品进行表征. 结果表明, 合成的铁掺杂方沸石与纯方沸石结构相同, 磁性化沸石结构发生了变化. 考察样品对水中氟离子和铅离子的吸附性能发现, 铁掺杂方沸石和磁性沸石对它们的吸附性能没有促进作用.     

不同铝源合成的β沸石结构表征与热分解行为的研究

考察了以固体硅胶为硅源、 NaAlO2及α Al2O3· H2O两种铝源、以及不同晶化混合液的 SiO2/Al2O3比（ 15～ 50）对β沸石合成的影响。通过 XRD、 DSC/TGA、 29Si NMR及 ICP研究表明,以 NaAlO2为铝源合成的β沸石更易形成 Si(0Al)、 Si(1Al)、 Si(O－ )配位,且化学 SiO2/Al2O3比与晶化混合液 SiO2/Al2O3比基本一致,以α Al2O3· H2O为铝源合成的β沸石更易形成 Si(0Al)、 Si(O－ )、 Si(2Al)配位,且化学 SiO2/Al2O3比低于晶化混合液的 SiO2/Al2O3比; TGA失重量随β沸石 SiO2/Al2O3比增加而增加, DSC吸热量随β沸石 SiO2/Al2O3增加而减少。     

Hydrothermal Syntheses and Structural Characterizations of Two ML-Containing Polyoxomolybdates:[Cu~Ⅱ_2(HL)_3]_2[Mo_8O_(26)]·(H_2O)_4 and [Ni~Ⅱ(HL)_3]_2(Mo_8O_(26))·(H_2O)_3(HL=3-(2-Pyridyl)pyrazole)

Two new polyoxomolybdate compounds,namely CuII2(HL)3]2[Mo8O26]·(H2O)4(1) and [NiII(HL)3]2(Mo8O26)·(H2O)3(2)(HL = 3-(2-pyridyl)pyrazole),were designed and synthesized under hydrothermal conditions.X-ray diffraction analyses reveal that compound 1 consists of one β-Mo8O264-cluster and a Cu2 dimer which is built from two Cu(II) ions linked by three 3-(2-pyridyl)pyrazole ligands.Compound 2 is generated by two kinds of polyoxomolybdate clusters of α-[Mo8O26]4-and β-[Mo8O26]4-.In complexes 1 and 2,the multi-dimensional frameworks are con-structed with the help of hydrogen-bonding links between the terminaloxygen atoms of [Mo8O26]4-,water molecules,and 3-(2-pyridyl)pyrazole ligands.Crystal data of 1:C24H25Cu2Mo4N9O15,Mr = 1190.37,monoclinic,space group P21/c,a = 10.850(2),b = 18.510(4),c = 17.230(3) ,β = 100.57(3)°,V = 3401.6(12) 3,Z = 4,Dc = 2.324 g/cm3,F(000) = 2312,μ = 2.742 mm-1,R = 0.0302 and wR = 0.0775(Ⅰ 2σ(Ⅰ));Crystal data for 2:C48H48Mo8N18Ni2O29,Mr = 2225.98,monoclinic,space group P21/n,a = 20.799(2),b = 14.7970(13),c = 23.141(2) ,β = 91.6180(10)°,V = 7119.0(11) 3,Z = 4,Dc = 2.077 g/cm3,F(000) = 4344,μ = 1.968 mm-1,R = 0.0309 and wR = 0.0696(Ⅰ 2σ(Ⅰ)).     

Syntheses and Crystal Structures of Four Cobalt Supramolecular Architectures with Hmtyaa Ligand

Four cobalt supramolecular architectures with Hmtyaa(2-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-ylthio)acetic acid) ligand have been synthesized.[Co(mtyaa)2(H2O)4]·4(H2O)(1):triclinic,space group P1 with a = 6.7537(18),b = 8.591(2),c = 10.615(3) ,α = 96.495(4),β = 99.955(5),γ = 103.615(5)°,V = 581.9(3) 3,Z = 1,Mr = 581.52,Dc = 1.659 g/m3,μ = 1.158 mm-1,F(000) = 301,Rint = 0.0557,R = 0.0377 and wR = 0.1056 for 1854 observed reflections with Ⅰ 2σ(Ⅰ);{[Co(4,4'-bipy)(H2O)4]·2(mtyaa)·2(H2O)}n(2):triclinic,space group P1 with a = 7.669(2),b = 8.840(3),c = 11.521(4) ,α = 79.912(5),β = 73.954(5),γ = 86.612(6)°,V = 738.9(4) 3,Z = 1,Mr = 701.67,Dc = 1.577 g/m3,μ = 0.924 mm-1,F(000) = 363,Rint = 0.0636,R = 0.0498 and wR = 0.1311 for 2155 observed reflections with Ⅰ 2σ(Ⅰ);{[Co(4,4'-bipy)(mtyaa)(H2O)3](mtyaa)·2(H2O)}(3):monoclinic,space group Pc with a = 7.7832(17),b = 11.527(3),c = 31.483(7) ,β = 91.952(4)°,V = 2822.9(11) 3,Z = 4,Mr = 683.65,Dc = 1.609 g/m3,μ = 0.963 mm-1,F(000) = 1412,Rint = 0.0758,R = 0.0609 and wR = 0.1095 for 5841 observed reflections with I 2σ(I);{[Co(bpe)(mtyaa)2(H2O)2]}n(4):monoclinic,space group C2/c with a = 19.290(11),b = 12.027(7),c = 14.865(8) ,β = 125.648(8)°,V = 2802(3)3,Z = 4,Mr = 657.66,Dc = 1.559 g/m3,μ = 0.959 mm-1,F(000) = 1356,Rint = 0.0456,R = 0.0332 and wR = 0.0985 for 2299 observed reflections with Ⅰ 2σ(Ⅰ).     

低温悬浮聚合法合成超高聚合度的聚乙烯醇

以偶氮二异庚腈(ADMVN)为引发剂,通过悬浮聚合法合成聚醋酸乙烯(PVAc),PVAc经醇解制备超高聚合度(Pn)的聚乙烯醇(PVA)。实验结果显示较适宜的反应条件为:VAc 80 g,V(H2O)∶V(VAc)=1∶1,cADMVN=0.1%(以VAc质量计),悬浮剂浓度(cPVA-2288)=1.5%(以水质量计),搅拌速度(r)300 rmp,于30℃反应24 h,单体VAc的转化率超过90%,PnPVA为4.0×103~6.6×103。cPVA-2288和r是影响PVAc颗粒直径(DPVAc)及其分布的主要因素:DPVAc∝[cPVA-2288]-1.45,DPVAc∝r-1.79。     

三核铁簇硫酸盐K_2(H_3O)_3[Fe_3(H_2O)_3O(SO_4)_6]·6H_2O的合成与晶体结构

在室温条件下合成了含三核铁簇的硫酸盐配合物K2(H3O)3[Fe3(H2O)3O(SO4)6].6 H2O,借助IR光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线光电子能谱(XPS)和X射线单晶衍射等测试手段对其结构进行了表征.结果表明,标题化合物属于六方晶系,P6(3)/m空间群,晶胞参数为:a=b=0.963 7(2)nm,c=1.885 1(9)nm,V=1.516 3(9)nm3,Z=2,Dc=2.316 g/cm3,GOOF=1.089,R1=0.062 8,wR2=0.165 1.其分子由1个三核铁簇阴离子[Fe3(H2O)3O(SO4)6]5-、2个K+离子、3个水合质子H3O+和6个结晶水分子组成.     

单茂钪催化合成高顺式异戊二烯/苯乙烯共聚物的研究

合成了5种单茂双烷基稀土配合物Cp'Ln(CH2C6H4NMe2-o)2(1:Cp'=C5Me4Si Me3,Ln=Sc;2:Cp'=C9H7,Ln=Sc;3:Cp'=C5H5,Ln=Sc;4:Cp'=C5H5,Ln=Lu;5:Cp'=C5H5,Ln=Y)在助剂[Ph3C]-[B(C6F5)4]的活化下,考察了稀土金属和配体结构对异戊二烯和苯乙烯的均聚合活性和立体选择性的影响规律.结果表明小空间位阻的单茂钪(C5H5)Sc(CH2C6H4NMe2-o)2(3)催化异戊二烯聚合时,聚合活性和顺式立体选择性较优;催化苯乙烯聚合时获得无规聚苯乙烯.因此选用单茂钪催化剂3/[Ph3C][B(C6F5)4],考察了其催化异戊二烯/苯乙烯共聚合的性能,高活性地获得了组成和分子量可控、分子量窄分布的异戊二烯/苯乙烯多嵌段共聚物.通过1H-NMR,13C-NMR,GPC以及DSC对共聚物进行分析表征,结果表明,通过调控苯乙烯与异戊二烯的加料比例,共聚物中苯乙烯摩尔含量可以在1%~75%间调控,聚苯乙烯嵌段为无规聚苯乙烯;共聚物中聚异戊二烯顺-1,4选择性均大于91%;通过调控单体与催化剂的比例,共聚物分子量(Mn)可以在3.5×104~8.3×104间调控,分子量分布保持窄分布(Mw/Mn=1.71~1.94).     

新颖的PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-/H2O2类光-Fenton体系光催化降解苯胺

将Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-[PW11Fe(Ⅲ)(H2O)]构成的类光-芬顿体系用于水体生物难降解有机污染物苯胺(ArNH2)的降解。 研究了在紫外光照射和H2O2存在下,PW11Fe(Ⅲ)(H2O)对ArNH2降解的均相光催化作用。 考察了ArNH2、H2O2和PW11Fe(Ⅲ)(H2O)浓度对光催化降解反应速率的影响。 实验结果表明,0.1 mmol/L PW11Fe(Ⅲ)(H2O)+0.2 mmol/L H2O2+0.1 mmol/L ArNH2的中性溶液在300 W汞灯照射下反应60 min,ArNH2的降解率达100%,总有机碳(TOC)去除约52%。 同时讨论了PW11Fe(Ⅲ)(H2O)光催化H2O2产生羟基自由基的分子机制,并比较了酸性和中性条件下苯胺的光催化降解效果。     

Pt/Fe双金属Fischer-Tropsch催化剂的设计、合成及表征

利用强静电吸附(SEA)理论,根据Fe2O3与SiO2表面不同的零电荷点(PZC),将铂盐溶液pH值调控后浸渍在Fe2O3/SiO2的载体上,制备出Pt/Fe双金属Fischer-Tropsch(F-T)催化剂,通过N2吸脱附技术、X射线衍射(XRD)、扫描投射电镜(STEM)和X射线能量散射谱(EDS)对催化剂的结构、形貌及组成进行表征.结果表明浸渍过程中PtCl62-离子定向选择性地吸附在Fe2O3表面,而非SiO2表面.与传统浸渍(IW)法制备的催化剂比较,Pt与Fe紧密结合在一起,还原后形成高度分散均一的纳米颗粒,粒径尺寸在2 nm左右.以F-T合成反应作为模型反应对催化活性进行表征,强静电吸附法合成的催化剂表现出优异的催化性能,反应进行150 h后CO转化率仍保持在51%以上.     

结构助剂SiO2、Al2O3对铁基催化剂浆态床F-T合成性能的影响

采用连续共沉淀与喷雾干燥成型技术相结合的方法制备了微球状Fe/Cu/K/SiO2和Fe/Cu/K/Al2O3催化剂,研究SiO2和Al2O3作为结构助剂对铁基催化剂吸附行为、炭化行为及F-T合成反应性能的影响。表征结果表明,与Al2O3相比较,SiO2抑制了H2的吸附,但促进了CO的吸附,有利于催化剂的炭化。催化剂在260℃、1.5MPa、H2/CO=0.67和2000h-1下的浆态床F-T合成反应评价表明,Fe/Cu/K/SiO2催化剂具有较高的F-T合成活性、高的水煤气变换反应（WGS）活性,且其烃产物选择性明显向高炭数方向偏移,而Fe/Cu/K/Al2O3催化剂则表现出较低的F-T合成活性、低的水煤气变换反应（WGS）活性和高的轻质烃选择性。但Fe/Cu/K/Al2O3催化剂比Fe/Cu/K/SiO2催化剂具有更好的运行稳定性。