Thermogravimetric Investigations During the Synthesis of Silica-based MCM-41

MCM-41 material was synthesized starting from hydrogel containing colloidal fumed silica, sodium silicate, cetyltetramethylammonium bromide(CTMABr) as surfactant, and distilled water as solvent. These reactants were mixed to obtain a gel with the following composition: 4SiO₂:1Na₂O:1CTMABr:200H₂O. The hydrogel with pH=14 was hydrothermally treated at100°C, for 4 days. Each day, the pH was measured, and then adjusted to 9.5–10 by using 30%acetic acid solution. Thermogravimetry was the main technique, which was used to monitor the participation of the surfactant on the MCM-41 nanophase, being possible to determine the temperature ranges relative to water desorption as well as the surfactant decomposition and silanol condensation. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

水解对MCM-41分子筛的结构破坏作用

详细考察了ＳｉＭＣＭ－４１、ＡｌＭＣＭ－４１和ＨＡｌＭＣＭ－４１在不同环境中的水解和结构破坏情况．空气和水蒸汽中短期高温焙烧对全硅型ＳｉＭＣＭ－４１的结构影响较小,但在潮湿空气中长期放置可因Ｓｉ—Ｏ—Ｓｉ键发生水解而造成结构的严重破坏．ＡｌＭＣＭ－４１的抗水解能力优于ＳｉＭＣＭ－４１的,但因其结构中包含一定量的Ｎａ＋离子,降低了高温焙烧时结构的热稳定性和水热稳定性．ＨＡｌＭＣＭ－４１的热稳定性和水热稳定性均优于ＡｌＭＣＭ－４１．分子筛水热晶化过程中的盐析效应被证实是导致ＡｌＭＣＭ－４１和ＨＡｌＭＣＭ－４１抗水解能力增强的原因,因此在合成原料中加盐可显著改善ＭＣＭ－４１分子筛的抗水解能力和稳定性     

WP／MCM-41催化剂的制备及其加氢脱硫性能

以磷钨酸铵、磷酸氢二铵和自制的MCM-41为原料,采用超声波振荡、程序升温和高纯氢气还原的方法制备了高比表面积的WP和WP/MCM-41,用XRD、BET、BJH、SEM和EDX表征了所制备的催化剂,并考察了催化剂对噻吩的加氢脱硫性能.结果表明,采用超声波振荡法制得的WP催化剂其比表面积、孔容和对噻吩加氢脱硫活性明显高于常规搅拌制得的WP催化剂,WP的比表面积达到56.357 m2/g,孔容达到0.058 cm3/g,35%WP/MCM-41催化剂的比表面积分别为287.522 m2/g,孔容为0.362 cm3/g,在613 K时WP催化剂的噻吩转化率达到81.22%,负载量为35%的WP/MCM-41催化剂的噻吩转化率达到92.78%;35%WP/MCM-41的噻吩HDS活性较好.     

疏水改性MCM-41对甲草胺缓释性能的影响

采用浸渍法将甲草胺吸附到纯硅MCM-41(M41)介孔材料中, 以六甲基二硅氮烷(HMDS)为表面改性剂, 通过气-固反应对吸附了甲草胺的M41材料(Ach/M41)进行疏水改性, 得到了既具有高载药性又能有效延缓甲草胺释放的缓释体系Ach/TMS-M41. XRD、低温N₂吸附/脱附、FT-IR和TG等分析结果表明, 甲草胺在M41中的吸附量高达0.381 g·g^-1(质量分数为27.6%), 此时M41仍保持原有的孔道结构, 且甲草胺能完全分散于M41孔道中. 分别对Ach/M41和Ach/TMS-M41在水中的缓释性能进行了测试, 甲草胺释放率分别为62%和38.1%, 表明疏水改性对延缓甲草胺释放有较好的效果. 而且, 介孔材料孔壁对甲草胺具有明显的紫外屏蔽保护作用.     

外围为柔性链状取代基团Ni-酞菁配合物的合成及其在MCM-41中的装载

合成了外围具有柔性链状基团的2（3）,9（10）,16（17）,23（24）-四-（N,N-二乙胺基乙氧基）Ni-酞菁配合物（2）．以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,水热法将该Ni-酞菁配合物（2）装载到MCM-41中．利用UV-Vis-NIR,FT-IR,XRD,TEM,FESEM及N2吸附-脱附等温线对制备的样品进行了表征．研究表明制备的样品中Ni-酞菁配合物（2）主要以单体和二聚体的形式存在于MCM-41中．通过不同制备酞菁浓度的装载研究表明,较高制备酞菁浓度有利于制备结晶度及孔道有序性较高的介孔分子筛样品．     

磺酸基功能化MCM-41有机-无机杂化材料的合成与表征

 利用直接合成法和后接枝法将含有磺酸基团的硅烷偶联剂引入MCM-41介孔分子筛中, 合成了酸性介孔有机-无机杂化材料. 利用XRD和TEM等方法对其结构进行了表征. 结果表明,利用直接合成法和后接枝法合成的杂化材料仍保持规整的介孔孔道,该材料作为酸催化剂在苯甲醛与乙二醇的缩醛反应中显示了较好的催化活性.     

介孔MCM-41分子筛载钯配合物催化Heck反应的性能

以MCM 41分子筛作为固载材料 ,经氨基功能化后与各种钯化合物形成MCM 41载钯配合物。采用XRD、XPS等技术对其结构及表面性能进行了表征 ,并研究了催化剂的制备条件等因素对催化Heck芳基化反应性能的影响 ;同时 ,以共轭烯烃和各种芳基碘的Heck芳基化反应考察了MCM NH2 ·Pd(0 ,Ⅱ )配合物的催化性能。结果表明 ,MCM NH2 固载钯配合物具有高的催化活性和立体选择性 ,高得率地生成了一系列取代的反式产物。     

Cr/MCM-41催化剂的结构特征及其纳米尺寸孔内聚乙烯的形成

合成了纯硅MCM-41,并以浸渍法在表面负载烯烃聚合催化活性中心---过渡金属元素Cr;通过对所得Cr/MCM-41样品的结构特征及Cr物种的存在形成进行XRD,低温N2吸附,FTIR,Raman,^2^9SiNMR等表征发现,Cr/MCM-41具有良好的长程有序结构、较高的比表面积及均一的孔径分布。负载于MCM-41表面的Cr物种通过与羟基的相互作用分散于载体孔道内。Cr负载量较低时,Cr物种主要以孤立态存在,随着Cr含量增加,出现聚合态的Cr物种。Cr/MCM-41的一维孔道内,不仅可进行乙烯的聚合形成聚乙烯,而且反应后MCM-41的长程结构保持不变。     

MCM-41固载胺钯配合物的制备及对Heck反应催化性能的研究

以MCM-41分子筛作为固载材料, 经氨基功能化后与各种钯化合物形成一系列MCM-41载钯配合物, 采用XRD, XPS等技术对其结构及表面性能进行了表征, 研究了催化剂的制备条件等因素对催化Heck芳基化反应性能的影响; 以共轭烯烃和各种芳基碘的Heck芳基化反应考察了MCM～NH₂•Pd(0, II)配合物的催化性能. 结果表明, MCM-41的结构没有被破坏, MCM～NH₂载钯配合物具有较高的催化活性和立体选择性, 在较低的温度(70～90 ℃)下, 可高产率地生成一系列取代的反式产物.     

Electrorheological behavior of copper phthalocyanine-doped MCM-41 suspensions

A type of anhydrous electrorheological (ER) material of copper phthalocyanine (CuPC)-doped MCM-41 was synthesized by in situ micelle-assisted incorporation of CuPC during MCM-41 synthesis. The ER behavior of the suspensions of CuPC-doped MCM-41 particles in paraffin liquid with a 30 wt.% was investigated under an applied electric field. It is found that the ER effect increased with increasing the CuPC-doping ratio. The dopants of CuPC molecules within the mesochannel of MCM-41 mesoporous sieve improved the conductivity of the particles, and produced a proper conductivity of 10⁻⁷ S m⁻¹. Dielectric spectra of the fluids were also measured to examine their possible correlation with the ER behavior, and the results were explained based on Ikazaki's criterion that the relaxation frequency must be in the range 100–10⁵ Hz and the difference in the dielectric constant must be large below and above the relaxation frequency for an appreciable ER effect.     

MCM-41分子筛的改性、表面结构与吸附性质的研究

用三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、四氯化硅与甲基碘改性高硅MCM-41中孔分子筛。XRD,^2^9SiMASNMR,^1^3CMASNMR,以及N~2、水与环己烷吸附的表征,显示改性不同程度地改变了分子筛的表面组成与结构,减小孔径,增加孔壁厚度,因而影响吸附行为,减小吸附容量。硅烷化减少了MCM-41的表面硅羟基含量,增加其疏水性。用CH~3I改性使孔径减小1.4nm,而硅羟基含量并未显著减少。硅烷化以及用CH~3I改性可提高MCM-41分子筛的热稳定性。SiCl~4的改性作用相对不明显。样品的水及环己烷吸附容量与其表面硅羟基含量呈现不同的线性关系,揭示高硅MCM-41分子筛表面吸附中心的本性。     

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂合成MCM-41/ZSM-5复合分子筛的研究

采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂、以ZSM-5为晶种,在水热晶化条件下合成了同时具有微孔和介孔的MCM-41/ZSM-5复合分子筛;并考察了陈化温度、陈化时间、晶化时间及模板剂用量等条件对合成复合分子筛的影响.通过X射线衍射、扫描电镜、高分辨率透射电镜、红外光谱及N2静态吸附法等手段对合成样...     

MCM-41-罗丹明B超分子功能材料的组装及其发光

随着化学及高新技术的发展,一门新兴的边缘学科超分子化学和器件正在引起理论和实验化学家的广泛重视.超分子化学可定义为由多个分子通过分子间非键合作用而形成的复杂但有组织的体系.     

以混合表面活性剂为模板可控合成MCM-48和MCM-41分子筛

利用阳离子和三嵌段共聚物混合表面活性剂为模板,在水热条件、碱性介质中可控合成出MCM-48和MCM-41分子筛。在固定P123(聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物):TEOS(正硅酸乙酯)(物质的量的比)为0.01875的体系中,调节CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)∶TEOS(正硅酸乙酯)物质的量比值m,当m在0.12~0.13范围合成出MCM-48分子筛;当m在0.04~0.08范围合成出MCM-41分子筛。通过XRD,TEM,N2物理吸附,IR等方法进行了表征。结果表明:聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(P123)的加入可以更大程度地降低合成介孔材料所需阳离子表面活性剂的用量;可控合成的介孔材料具有高比表面积、高度有序的孔道结构、较集中的孔径分布。     

Facile synthesis of the cubic mesoporous material MCM-48. Detailed study of accompanying phase transformations

The synthesis of cubic mesoporous material MCM-48 has been simplified and can be accomplished via facile hydrothermal synthesis using convenient commercial reagents. The cubic structure evolves from the initially formed hexagonal MCM-41 and undergoes slow conversion to the lamellar MCM-50 precursor. The system was sampled at 1 hr intervals and the intermediate products characterized by elemental analysis, X-ray powder diffraction and adsorption. The results are discussed from the standpoint of possible mechanisms of MCM-48 generation.     

磺酸功能化的MCM-41催化三乙酸甘油酯与甲醇的酯交换反应

通过在孔壁上覆盖糠醇聚合物,于不同温度下用浓硫酸直接进行磺化制备了一系列磺酸基功能化的MCM-41介孔材料,并用氮气吸附-脱附、XRD、XPS和红外光谱等方法对其进行了结构表征,以三乙酸甘油酯和甲醇的酯交换反应为模型反应研究了生物柴油的制备.结果表明,在介孔结构完好的情况下,一定数量的磺酸基嫁接到了MCM-41的孔擘上...     

纳米MCM-41组装DBC-偶氮胂的研究

以纳米MCM-41孔道为模版,组装制备了二溴对氯偶氮胂(DBC-ASA)纳米簇合物。采用化学分析、粉末X-射线衍射、77 K N2吸附-解吸附、红外光谱、固体扩散漫反射光谱及发光光谱表征了制备的(MCM-41)-(DBC-ASA)主-客体纳米复合材料。结果表明,DBC-ASA成功地组装在了主体MCM-41中,并且处于主体分子筛材料的纳米孔道中。(MCM-41)-(DBC-ASA)纳米复合材料具有作为发光材料的应用前景。     

MCM-41负载硫醚钯配合物的合成及其催化芳基卤化物的羰基化性能

γ-(β-氰乙硫基)丙基三乙氧基硅烷依次用纳米介孔分子筛(MCM-41)固载、与氯化钯反应, 合成了MCM-41负载硫醚钯配合物. 该新型负载钯配合物是芳基卤化物的羰基化反应的有效催化剂, 为各种取代的N-苯基苯甲酰胺、苯甲酸丁酯的合成提供了方便实用的新途径.     

MCM-41担载的镍钼硫化物上二苯并噻吩的加氢脱硫反应动力学

 采用高压滴流床反应器研究了在WHSV＝30~90 h-1,p＝5.0 MPa和θ＝280~340 ℃的条件下,二苯并噻吩(DBT)在不同Ni含量的Ni-Mo/MCM-41催化剂样品上的加氢脱硫(HDS)反应动力学. 应用拟1级活塞流模型计算了该系列催化剂上的HDS反应的表观反应速率常数以及加氢反应路径和氢解反应路径的反应速率常数. 结果表明,加氢反应路径的速率常数和氢解反应路径的速率常数在同一个数量级上,说明在Ni-Mo/MCM-41上进行DBT的HDS反应时, 这两个平行的反应路径是并重的. 随着催化剂中Ni/Mo原子比的增大,两个反应路径的速率常数均增大,并在Ni/Mo原子比为0.75时达到最大值. 当Ni/Mo原子比增大到1.0时,两个反应路径的速率常数均大幅下降. 根据Arrhenius方程求得了DBT在Ni-Mo/MCM-41上进行HDS反应的表观活化能. 结果表明,催化剂的活性与表观活化能存在明显的相关关系,活化能越低,活性越高.