ZSM-5@Mesoporous Silica核壳复合结构分子筛的制备及其甲苯甲醇烷基化择形催化性能的研究

采用阳离子表面活性剂模板法在ZSM-5晶体颗粒表面外延生长介孔氧化硅壳层来调变其外表面酸性, 制备了具有高择形催化性能的介孔氧化硅包裹ZSM-5分子筛的微孔-介孔核壳结构复合材料ZSM-5@mesosilica. 扫描电镜和高分辨透射电镜表征显示, 具有无序孔道结构的介孔壳层均匀包覆于ZSM-5晶粒的外表面, 而且壳层的厚度在一定范围内可调变; 另外, 壳层介孔的孔道走向垂直于分子筛核, N₂吸附曲线表明复合材料的微孔和介孔具有互通性. 吡啶吸附和氨吸脱附实验结果证明这些分子可以自由扩散进入分子筛的微孔道, 并且介孔壳层包覆以后ZSM-5分子筛内的酸性位和强度基本没有变化. 用固定床评价了该复合分子筛对甲苯甲醇烷基化反应的催化性能, 结果表明, 与常规ZSM-5相比, ZSM-5@mesosilica核壳材料表现出了较高的对位选择性. 核壳材料独特的择形催化性能归因于介孔氧化硅壳层将ZSM-5非择形性的外表面酸性位部分覆盖, 从而抑制了对二甲苯在外表面的二级异构化反应.     

氨水介质和氟处理对铝柱层柱粘土性质的影响

 分别在氨介质和钠介质中制备了层柱蒙脱土和层柱累托石,并用氟化铵、氟硅酸铵和氟铝酸铵对层柱粘土进行处理,考察了处理条件对层柱粘土结构和酸性的影响. NH3-TPD和IR分析结果表明,氨介质中制备的层柱粘土比钠介质中制备的具有更强的酸性,经氟处理后层柱粘土的酸性有较大的提高. 氨介质中制备的层柱粘土的低钠含量是其酸性改善的主要原因,而氟处理对层柱粘土酸性的提高主要来自氟对铝柱的表面作用. 氟处理层柱粘土对异丙苯裂解具有很高的催化活性.     

超声溶胶-凝胶法制备强酸性介孔材料

 在不使用有机模板剂和孔调节剂的情况下,以无机盐为原料制备了锆和钛修饰的硅铝介孔材料及担载铂的电子-酸性双功能介孔材料. 激光粒度仪和N2吸附-脱附等温线表征的结果显示,制备方法对溶胶的粒度分布和材料的结构性质有较大的影响. 吡啶吸附-脱附的红外光谱表明所得材料具有强的表面酸性,利用XPS和H2-TPR等表征手段确定了材料强表面酸性的来源. 1-己烯加氢异构反应表明所合成的材料具有良好的催化活性.     

聚合物调控氧化钛层柱蒙脱石的结构和性能研究

为了改善氧化钛层柱蒙脱石的结构性能,以长链聚合物-端氨基聚甲基环氧乙烷(PPO-D-2000)为结构调节剂,调控合成了聚合物-氧化钛层柱蒙脱石材料。采用X射线粉末衍射、红外、拉曼光谱、TG/DSC、TEM和BET等手段进行了结构表征。结果表明,相比于小分子量表面活性剂而言,长链聚合物不仅能显著提高氧化钛层柱蒙脱石中的二氧化钛含量,而且比表面积比单独氧化钛柱撑蒙脱石增加了约13%,达到241.52m2/g,尤其是孔径、孔体积等孔道结构参数增加一倍左右。将合成的柱撑蒙脱石材料应用于对水中甲基橙的吸附和光催化性能研究表明,聚合物的调控作用能提高氧化钛层柱蒙脱石的吸附能力,光催化效率也有所改善。因此,聚合物对优化无机层柱粘土材料结构、改善吸附和催化性能具有良好的调控作用,为发展环境催化材料提供了新的途径。     

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…     

超级电容器炭电极材料孔结构对其性能的影响

采用无瓶颈的系列酚醛树脂活性炭为电极材料，用氮吸附和恒流充、放电，以及交流阻抗法，研究孔径和孔表面积等孔结构对其性能的影响.结果表明，活性炭电极材料双电层电容与微孔(孔宽度< 2.0 nm)表面和外孔(孔宽度 >2.0 nm)表面都有关系，但主要取决于微孔表面双电层电容.微孔表面比电容为21.4 μF•cm－2，外孔表面比电容< 10 μF•cm－2.外孔表面比电容较低可能是由于空间电荷层的影响.微孔孔径较大的炭材料具有高比电容和良好的高倍率放电的特性.     

介孔/大孔 Al2O3-SiO2复合氧化物的制备与表征

 以正硅酸甲酯和硝酸铝为硅和铝的前驱体,以非离子表面活性剂C16EO10为结构导向剂,采用溶胶-凝胶法制备了双孔结构硅铝复合氧化物材料. 扫描电镜和N2吸附/脱附分析表明,材料具有三维连续大孔和骨架介孔的双孔分布结构. 微米范围的连续大孔结构是由于溶胶-凝胶过程中诱发了Spinodal相分离所致,而骨架介孔的形成则可能是由于表面活性剂分子进入凝胶骨架中,起到构建介孔结构的模板作用. 骨架元素分析结果表明,制备过程中添加的铝大部分进入了凝胶骨架中,取代部分硅而形成酸性硅铝复合氧化物. 采用Hammett指示剂法和吡啶吸附红外光谱法分析了材料的表面固体酸性,结果显示,硅铝复合氧化物属于中强酸,酸强度H0在-5.6～-3.0 之间的酸中心数约为0.35 mmol/g, 并且材料表面的L酸位较为丰富, B酸位相对较少.     

以四甲基铵硅酸盐为柱化剂合成层柱状MCM-36分子筛

以层状MCM-22P为前驱体,四甲基铵硅酸盐为柱化剂,采用动态水热法考察了MCM-36分子筛的合成条件,并通过XRD、N2物理吸附、TEM、27Al-MAS NMR以及NH3-TPD等手段对合成分子筛进行了表征。结果表明,与传统的采用正硅酸乙酯为柱化剂的柱化过程相比,以四甲基铵硅酸盐为柱化剂时,已溶胀的前驱体不经干燥处理即可直接在含水体系进行柱化插层合成得到层间距均一的层柱状MCM-36分子筛,适宜的合成条件为:先在80℃的高pH值(约13.5)环境下对前驱体溶胀24 h,然后在100℃下柱化插层24 h。表征结果表明,MCM-36分子筛具有层内微孔和层间介孔的复合孔道结构以及较大的比表面积(特别是外比表面积);与HMCM-22相比,HMCM-36的表面酸性虽明显降低,但其层间介孔结构的形成使大量B酸中心暴露于大分子易于接近的层间介孔孔壁,可为涉及较大分子的催化反应提供更多可接近的活性位中心。     

介孔硅层柱蒙脱石材料合成的新方法与表征

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)将天然钠基蒙脱石改性成有机蒙脱石,以十二烷胺为模板剂,正硅酸乙酯为层柱前驱体,在室温下合成了新型介孔硅层柱蒙脱石材料.用XRD,TG,FTIR以及N₂等温吸附-脱附等技术对产物进行了表征.结果表明,合成材料具有大通道(净层间距为2.75nm)、介孔孔径且孔分布窄(平均孔径为2.17nm)、比表面积高(SBET=821.6m²/g)、热稳定性高(大于800℃)等特征.同时,通过改变中性胺的链长,研究了孔结构的调变规律,分析了材料的成孔机理和热稳定性提高的原因.     

SO2-4/SiO2表面酸性的红外光谱和密度泛函理论研究

对介孔SiO2及硫酸根促进的SiO2样品进行了原位吡啶吸附红外光谱测试,分别建立了硫酸根促进前后的SiO2表面原子簇模型,用密度泛函理论对其吡啶吸附行为进行了计算,分析了SO2-4/SiO2表面酸性产生的机理. 实验和计算结果表明, SO2-4/SiO2表面不存在Lewis酸中心,原位红外谱图中表征Lewis酸性的特征峰对应于氢键吸附吡啶的环振动,这种氢键作用因SiO2表面的硫酸根促进而得到加强. HSO-4螯合结构为SO2-4/SiO2表面Br(φ)nsted酸中心,其酸强度强于表面磺酸基团修饰的介孔SiO2材料SO3H-MSU, 而弱于HZSM-5. SO2-4/SiO2的酸催化活性源于其表面的Br(φ)nsted酸性.     

负热膨胀材料立方ZrMo2O8合成研究

采用湿化学法合成了前驱物ZrMo2O7(OH)2(H2O)2, 并用SEM观察了不同回流时间所得晶粒形貌, 结果显示经过较短时间的回流(12 h)就能获得一定尺寸的晶粒并趋于稳定.观察了不同回流温度所得前驱物晶粒形貌, 其晶粒呈长方体棒状形态, XRD结果证明结晶度随回流温度的升高而提高; 探讨了不同回流温度下所获得的前驱物ZrMo2O7(OH)2(H2O)2对合成立方ZrMo2O8的影响.结果表明, 100 ℃回流所得前驱物经热处理后可获得纯立方相ZrMo2O8.此外, 对前驱物的热处理温度选择在400 ℃左右有利于纯立方相的获得.     

(Ce-Zr-Pr)O2在三效催化剂中的应用

采用共沉淀方法制备了(Ce-Zr-Pr)O2样品,利用XRD,BET对样品进行了表征,并将样品用于三效催化剂的制备,利用实验室配气装置模拟尾气条件,对催化剂性能进行了评价.结果表明,(Ce-Zr-Pr)O2具有立方萤石结构,耐热稳定性较好,所制备的催化剂具有更好的氧化还原活性,表现为起燃温度较低,NOx的净化效率较高.     

O(3P)+O2H→OH+O2反应机理的密度泛函理论研究

用密度泛函理论方法研究了O(3P)与O2H反应生成羟基和氧分子的反应机理. 在PW91/6-31+G水平上用梯度解析技术全自由度优化上述反应物、产物和反应路径上的中间体及过渡态几何构型, 并通过频率振动分析加以确认, 计算IRC反应路径及中间体异构化过程, 确定了此反应的可能反应通道. 结果表明: 该反应是多通道多步骤的强放热反应. 首先形成顺式或反式O3H富能中间体, 此过程无能垒; 然后跨过一个能垒分解成产物OH和O2. 通道IM1→TS1比IM2→TS2克服的能垒要大, 反应放热372.822 kJ*mol-1. IM1TS3IM2 可相互转化.     

Study on H-bond patterns in phosphoric triamides having a P(O)NHC(O) skeleton, a gauche orientation of P(O) vs C(O) in new compounds

The crystal and packing structures of new phosphoric triamides, in a rare gauche orientation of P(O) versus C(O), with the formula (CCl₂HC(O)NH)X₂P(O), X = NC₄H₈ (1), N(C₂H₅)₂ (2), N(CH₃)(C₆H₁₁) (3) and (CCl₂HC(O)NH)(Y)P(O), Y = NHCH₂C(CH₃)₂CH₂NH (4) have been investigated. This article also reviews 91 similar structures deposited in the CSD aiming to classify hydrogen bond patterns in this category of phosphorus compounds. The present X-ray structural analysis shows that the H-bond pattern in the studied structures strongly depends on the conformation in the P(O)NHC(O) skeleton and the kind of amide linked to the P atom. The spectroscopic features (³¹P{¹H}, ¹H and ¹³C NMR, IR) of the new compounds have been investigated.     

溅射气体中氩气含量对Y1Ba2Cu3O7-δ薄膜结构和Tc的影响

采用倒筒直流磁控溅射系统在不同溅射气体组分下(氩氧比不同)原位沉积Y1Ba2Cu2O7-δ(YBCO)薄膜.样品的XRD分析发现在Ar含量过高和过低的溅射气氛下沉积的薄膜存在极少量的BaCuO2第二相, 同时显示薄膜的c轴长度, (006), (007)对(005)峰强度比随着溅射气体中Ar含量的变化而发生改变.通过薄膜超导零电阻温度检测发现, YBCO薄膜的超导零电阻温度Tc随之发生改变.这说明在磁控溅射沉积YBCO薄膜过程中, 溅射气体中Ar气含量影响薄膜各元素的化学计量比, Ar含量过高和过低导致沉积YBCO薄膜晶体结构发生畸变, 恶化超导电性.     

Palladium catalyzed allylation of nitroalkanes with allyl chlorides

The palladium catalyzed synthesis of allylnitro compounds from allyl chlorides and nitroalkanes is described.

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Palladium-katalysierte Allylierung von Nitroalkanen mit Allylchlorden (Kurze Mitteilung)

Zusammenfassung Die Palladium-katalysierte Darstellung von Allylverbindungen aus Allylchloriden und Nitroalkanen wird beschrieben.

     

配合物Zn(His)SO4·H2O(s)的低温热容和热力学性质

通过精密自动绝热热量计测定了配合物Zn(His)SO4*H2O(s)在78～390K温区的摩尔热容,由热容曲线得到其起始脱水温度328.90K;用最小二乘法拟合得到摩尔热容(Cp,m)对温度(T)的多项式方程,并在此基础上计算了它的各种热力学函数.此外,研究了其在惰性气氛下的热分解过程.     

Pd/Mg(Al)O催化剂上NOx的储存 还原

采用共沉淀-浸渍法制备了催化剂Pd/Mg(Al)O，并用XRD、TPD等手段进行了表征。考察了催化剂的NOx储存 还原性能。结果表明，NO在Pd/Mg(Al)O上的主要储存途径是Pd促进NO氧化生成NO2，NO2与Mg(Al)O作用成盐，放出NO；Pd对NO2吸附成盐影响不大。NO在Pd/Mg(Al)O上吸附储存的适宜温度为350℃。350℃下Pd/Mg(Al)O催化剂经15次储存 还原（以H2为还原剂），NOx储存量变化不超过8％，维持在300μmol·g－1以上，N2选择性维持在94％以上。     

非负载Ni(Co)-Mo-Al_2O_3纳米催化剂的制备及其生物油模型化合物加氢脱氧性能研究

采用热沉淀法制备了纳米级(粒径在15~30nm)非负载Ni(Co)-Mo-Al2O3催化剂,并用BET、XRD、SEM、TEM等技术对催化剂进行了表征;并以乙酸为探针分子,在连续流动固定床反应器上评价了催化剂的加氢脱氧活性,考察了Ni、Co活性组分、焙烧温度对催化剂的晶态结构及催化性能的影响.结果表明:在考察的反应条件下,Ni、Co活性组分加入后,使Mo-Al2O3催化剂的活性明显提高;而且Ni-Mo-Al2O3催化剂的加氢脱氧活性明显高于Co-Mo-Al2O3催化剂的活性;焙烧温度由500℃升高到550℃时,催化剂的比表面积增大,晶化度提高,催化剂的活性提高.     

过渡金属对燃烧法制MgO负载 Cu2O催化剂的改性研究

本文以柠檬酸燃烧法制备MgO(B)载体,采用浸渍还原法以水合肼为还原剂制备Cu2O/MgO(B)催化剂,以环己醇脱氢制环己酮为探针反应,考察了过渡金属Fe、Co、Ni、Mo、Mn的添加对Cu2O/MgO(B)催化性能的影响;采用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、二氧化碳程序升温脱附(CO2-TPD)以及环己醇、环己酮程序升温脱附(环己醇/环己酮-TPD) 等手段对催化剂进行了表征.研究结果表明,Mn-Cu2O/MgO(B) 、 Ni-Cu2O/MgO(B)的催化性能优于Cu2O/MgO(B).其原因主要是Mn、Ni的添加使Cu2O的抗还原能力增强,Cu2O更稳定;同时,Mn和Ni的添加使Cu2O/MgO(B)催化剂对反应物和产物的吸附强度减弱;这些都有利于脱氢反应的进行.所有催化剂都呈碱性,是其具有高环己酮选择性的原因之一.