含钛CDS-1分子筛的水热合成与表征

以钛酸正丁酯（TBOT）为钛源、以发烟硅胶为硅源、以四甲基氢氧化铵（TMAOH）为模板剂,采用了一步法直接水热合成了CDO晶体结构的含钛分子筛,Ti-CDS-1。用粉末X-射线衍射、电子扫描、紫外可见漫反射光谱,傅立叶变换红外光谱等手段对所合成的样品进行了表征,结果表明,Ti-CDS-1维持原来全硅分子筛的片状晶体外形;原料中钛原子大部分嵌入到CDS-1分子筛分子筛骨架,少量钛在分子筛表面形成八面体非骨架钛物种,这部分骨架外钛可以用酸处理选择性去除。     

纳米 ZSM-22分子筛的水热合成及在甲醇转化反应中的性能

分子筛结构的独特性和多样性使其在催化、吸附分离和离子交换等领域有着广泛应用.近年来,纳米分子筛制备和应用受到极大关注.与传统微米分子筛相比,纳米分子筛具有较小的晶粒尺寸、较大的外表面积和较高的表面活性,能显著提高其分离和催化性能.制备纳米晶体的常用方法有过量模板法、空间限定法、晶种法、离子热合成法及微反应器合成法等.目前,已合成出多种拓扑结构的纳米分子筛,包括 FAU, MFI, MEL和CHA等. ZSM-22是一种具有 TON拓扑结构的一维十元环直孔道分子筛(孔口尺寸为0.45 nm ×0.55 nm),在长链烷烃异构化和烯烃异构化等反应中表现出优异的催化活性.水热合成法是制备 ZSM-22分子筛最常用的方法,所得样品晶粒尺寸为2–15μm,但由于 ZSM-22分子筛是一种亚稳态结构,为了防止杂晶生成,合成通常是在剧烈搅拌(通常大于400 r/min)下进行.目前已有报道在较低转速下合成 ZSM-22分子筛,但产物仍为微米晶体;或在微波辅助水热合成条件下合成亚微米 ZSM-22分子筛,但晶体尺寸不可调且合成过程需要较高功率的微波反应器.因此,在水热条件下合成纯纳米 ZSM-22分子筛仍然是一个巨大挑战.本文在上述研究基础上采用改进的水热合成法成功合成出纳米 ZSM-22分子筛,考察了转速﹑硅铝比及乙醇共溶剂对晶粒尺寸的影响,比较了纳米和常规微米 ZSM-22分子筛的甲醇转化反应性能.结果表明,采用改进的水热合成法能够在较低转速下合成出纳米 ZSM-22分子筛,晶体尺寸在150–800 nm范围可调.通过考察转速对晶粒尺寸的影响,发现静态合成条件下无法形成 ZSM-22分子筛,表明 ZSM-22分子筛合成需要一定的转速.转速在10–50 r/min变化时,可以合成出不同晶体尺寸的 ZSM-22分子筛,且随转速提高, ZSM-22分子筛晶体尺寸先减小后增大,表明纳米 ZSM-22分子筛合成存在最佳转速.另外,配料硅铝比能显著影响 ZSM-22分子筛晶体尺寸,随配料硅铝比增加, ZSM-22分子筛晶体尺寸先减小后增大.通过在合成体系中添加乙醇作为共溶剂,考察了有机溶剂对 ZSM-22分子筛晶粒尺寸的影响,发现有机溶剂能显著增大 ZSM-22的晶体尺寸.将本文合成的纳米和常规微米 ZSM-22分子筛用于甲醇转化反应,考察了晶体尺寸对 ZSM-22分子筛甲醇转化反应性能的影响.发现与常规微米 ZSM-22分子筛相比,纳米 ZSM-22分子筛催化剂寿命显著提高,说明晶粒尺寸减小能有效减缓积碳导致的分子筛失活;同时,反应产物中乙烯和芳烃选择性有所提高,这是由于外表面积增大所致.此外,还考察了不同硅铝比 ZSM-22分子筛的甲醇转化反应性能.结果表明,分子筛硅铝比会影响催化剂寿命,但晶体尺寸对催化剂寿命影响更大. ZSM-22分子筛硅铝比增大有助于提高低碳烯烃选择性,减少芳烃生成.     

MCM-41介孔分子筛合成研究Ⅰ.水热合成法

以 十六 烷基 三甲 基溴 化铵 为附 加试 剂合 成了 Ｍ Ｃ Ｍ４１ 介 孔分 子筛, 并 用 Ｘ Ｒ Ｄ , Ｓ Ｅ Ｍ 和 Ｉ Ｒ 等 表征手段 考察了晶 化时间 、晶化温度 、物料 组 成和 附 加试 剂用 量 等对 其晶 化 过程 的影 响． 结果表明 , Ｍ Ｃ Ｍ４１ 介孔分 子筛的晶 化诱导 期较长,在 晶化后 期存在着 转晶现 象,而且有 一较适 宜的晶化温 度、物料 组成和附 加试剂 用量范围     

新型层状铈材料的水热合成和表征

利用水热晶化法在弱酸性条件下首次成功地将有机模板剂引入稀土材料的结构内,合成出新型层状[Ce(PO4)(HSO4)(H2O)]0.5[enH2]单晶.系统地研究了该化合物的合成规律,并通过粉末X射线衍射、红外光谱、差热-热重、顺磁共振、磁性质测定、ICP等离子发射光谱及CHN元素分析等手段对产物进行了表征.同时解析了晶体结构.该化合物的独特层结构由九配位的铈中心多面体及SO4,PO4四面体相互连接而构成.质子化的有机模板剂乙二胺离子位于无机层间平衡骨架负电荷.     

MCM—41介孔分子筛合成研究：Ⅰ.水热合成法

以十六烷基三甲基溴化铵为附加试剂合成了ＭＣＭ－４１介孔分子筛,并用ＸＲＤ,ＳＥＭ和ＩＲ等表征手段考察了晶化时间、晶化温度、物料组成和附加试剂用量等对其晶化过程的影响。结果表明,ＭＣＭ－４１介孔分子筛的晶化诱导期较长,在晶化后期存在着转晶现象,而且有一较适宜的晶化温度,物料组成和附加试剂用量范围。     

组装合成超分子液晶聚合物动态功能材料

从电荷转移相互作用。离子相互作用及氢键组装三个方面综述了通过分子自组装合成超分子液晶聚合物近年来的最新研究成果。总结 阴谋家类体系作为动态功能材料在器件化及应用方面所取得的重要进展，并展望了这一领域今后的发展方向。     

弱酸性介质中Fe-ZSM-5型分子筛的合成与鉴定

在弱酸性介质中,NH_4F存在下,以四丙基溴化铵(TPABr)为模板剂,采用水热合成法成功地合成了Fe-ZSM-5型分子筛。合成中pH值为5—7。该分子筛原料为铵型,经高温灼烧后可直接转化为氢型。X射线衍射、扫描电镜及电子探针、红外光谱、顺磁共振谱、Si高分辨固体核磁共振谱、差热分析等对Fe-ZSM-5型分子筛的的研究确证了Fe对Fe-ZSM-5型沸石骨架的同晶取代。X射线光电子能谱和穆斯堡尔谱对Fe-ZSM-5分子筛原粉的研究表明,Fe-ZSM-5分子筛中铁的价态是以三价和二价共存。     

多金属氧酸盐作为构筑块自组装合成新型功能性分子材料

本文概述了以多金属氧酸盐为构筑块合成新型功能性分子材料的研究状况和新进展 ,对这类化合物在催化、导电性、磁性和LB膜等方面的应用前景作了评述和展望     

水热合成新型硼磷酸盐化合物的研究进展

作为潜在的新型功能材料，硼磷酸盐近几年得到了科学家的极大重视。本文从结构化学角度对水热合成硼磷酸盐化合物进行了总结，并着重对过渡金属、P区主族元素和含有机模板硼磷酸盐化合物所具有的典型结构进行了描述和归类，同时还讨论了硼磷酸盐的最新研究进展及其发展方向。     

澄清溶液中NaA型分子筛膜的合成及气体渗透性能

The use of zeolite membranes in separation or combined reaction and separation processes is very attractive. Advantages of using such a type of membranes include their ability to discriminate molecules based on the molecular size and their stability[1]. In the past ten years, most efforts were involved in the synthesis and permeation studies of MFI zeolite membrane[2, 3]. Recently, NaA zeolite membrane has attracted much attention because of its high potential in the dehydration of organic liquids[4]. However, few gas permeation results were reported[5]. Furthermore, most of the NaA zeolite membrane was synthesized from gel[4]. In this letter, the synthesis of NaA zeolite membrane from clear solution and its gas permeation properties are reported.     

具有多级孔道结构、高水热稳定性的含氧化镁Silicalite-1分子筛的合成

通过焙烧将分散在多孔氧化硅母体中的硝酸镁转化成高分散的MgO物种, 然后使用四丙基氢氧化铵(TPAOH)作为结构导向剂, 将含MgO 的母体通过水热晶化合成MgO/silicalite-1 分子筛复合物. X 射线衍射(XRD)、能量X射线光谱(EDX)和透射电镜(TEM)的结果表明MgO物种被均匀地分散在silicalite-1 分子筛晶体中. 将酸处理脱除氧化镁前后的样品在100%水蒸汽800℃ 条件下老化, 结果表明MgO 的引入有效地提高了分子筛的水热稳定性. 此外, 酸洗脱除MgO/silicalite-1分子筛中的MgO提高了分子筛结晶度, 同时引入了一定的介孔. N₂物理吸附-脱附数据证明了酸洗后分子筛中介孔的存在. 水热稳定性的提高和介孔的引入对于在高温下保持催化剂的孔道结构, 提高催化剂的抗积碳能力, 降低催化剂的失活速率以及延长催化剂的使用寿命起着非常重要的作用.     

Combinatorial Approach to the Hydrothermal Synthesis of Zeolites

One hundred or more solid-state syntheses can be conducted in parallel and employed for the combinatorial hydrothermal syntheses of zeolites by using a novel multiautoclave design. The operation of the multiautoclave was ascertained by the reinvestigation of the complete Na₂O-Al₂O₃-SiO₂ ternary system in a single experiment. In the picture on the right, the shaded areas on the left show the crystallization fields of the different phases obtained.     

水热法制备聚苯胺及其铁氧化物纳米复合材料

利用水热法与无模板自组装法相结合, 以三氯化铁为氧化剂、 掺杂剂和反应物, 制备了聚苯胺及其铁氧化物纳米复合材料. 结果表明, 通过改变三氯化铁的浓度可以调控产物的微观结构和组成. 当三氯化铁的浓度≤0.13 mol/L时, 产物组成为未掺杂的低聚苯胺与α-Fe₂O₃的复合纳米材料, 其微观结构为纳米颗粒组装成的椭球体和准立方体; 当三氯化铁的浓度≥0.20 mol/L时, 产物组成为掺杂态聚苯胺, 其微观结构为纳米片层结构组装成的微米级大丽花球; 并且产物的粒径随三氯化铁浓度的增大而增大. 利用扫描电子显微镜、 红外光谱、 紫外-可见光谱、 X光电子能谱及X射线衍射等手段对产物的微观结构和组成进行了表征, 并探讨了产物的形成机理.     

The Role of Hydrothermal Synthesis in Preparative Chemistry

“Hydrothermal synthesis” usually refers to heterogeneous reactions in aqueous media above 100°C and 1 bar. The previously common distinction between hydrothermal conditions below and pneumatolytic conditions above the critical point is no longer made, since no discontinuities are observed upon exceeding the critical conditions. Under hydrothermal conditions, reactants otherwise difficult to dissolve go into solution as complexes, in whose formation water itself or very soluble “mineralizers” can participate. Thus, one can obtain the conditions of chemical transport reactions,^[1] of which hydrothermal syntheses can be considered a special case. During recent decades in the geological sciences—in which the method is also historically rooted—it has received a strong impulse, whose effect on preparative solid state chemistry is discussed here.     

利用水热合成方法制备正交氮化硼微晶

利用水热方法制备了正交氮化硼微晶, 于400 ℃时制备的氮化硼结晶质量较高, 主要物相为正交氮化硼(oBN). 在反应原料中加入水合肼和氯化铵都有利于样品结晶质量的改善和产率的提高. 在合成氮化硼反应过程中, 适当减慢反应体系的升温速率有利于提高oBN的结晶质量和产率, 但是当升温速率过慢时, oBN的稳定性有所降低, 立方氮化硼(cBN)的稳定性则在一定程度上得到提高. 此外, 反应过程中的原料配比对样品的物相及其结晶质量也有很大影响.     

水热法合成CaWO4荧光体的研究

钨酸钙是X射线和紫外线常用的发光材料,通常都用高温固相反应法合成,我们曾研究过用微波热法合成[1].水热法是合成无机微孔材料、快离子导体等物质的重要方法,但用来合成荧光体仍少有报道.     

硅铝沸石分子筛晶化过程再思考

目前针对沸石分子筛的晶化过程已经进行了大量研究, 但是近年来硅铝分子筛的合成显示其晶化过程超出了传统的沸石分子筛晶化理论, 特别表现在硅铝沸石分子筛的模板作用、 水的作用以及沸石晶体之间的转化等. 本文讨论了上述作用的本质, 并通过研究模板法作用提出了无有机模板法合成硅铝沸石的策略, 通过了解水的作用提出了无溶剂法合成沸石分子筛, 通过表征沸石之间的转化过程发现不仅低骨架密度可以向高骨架密度晶体转化, 而且高骨架密度也可以向低骨架密度晶体转化.     

氢氧化镍纳米棒的水热制备及其表征

以Ni₂SO₄·6H₂O和NaOH为原料,在水热条件下制备了氢氧化镍纳米棒.运用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品进行了表征,考察了水热反应温度和pH值对产物的形貌和结构的影响.结果表明,氢氧化镍纳米棒形成的最佳条件是180～200℃,pH为9～10.     

锆酸钡/聚合物复合中空纳米球的水热合成

采用聚合物辅助水热合成方法, 在强碱条件下加入PAA和PVA的混合液,实现了聚合物/锆酸钡复合中空纳米球的软化学一步合成, 而且球壳为有机-无机复合材料, 有望用于吸附分离、催化剂载体、轻质陶瓷和涂料等方面.     

高温水热合成具有高稳定性的有序介孔材料

高温水热合成路线作为合成具有超高稳定性的介孔材料越来越受到人们的重视.本文对高温水热合成有序介孔材料的发展过程作一个简单的综述,合成路线包括使用碳氟表面活性剂和碳氢表面活性剂作为复合模板,有机季铵盐与碳氢表面活性剂作为复合模板以及最近报道的采用碳氢表面活性剂作为单一模板来合成系列的有序介孔材料,其组成为二氧化硅、氧化钛硅以及聚合物等.