介孔二氧化锆的水热合成和表征

以表面活性剂十二烷基磺酸钠为辅助模板剂,合成了具有较高稳定性的介孔二氧化锆。 采用TG、XRD、FT-IR以及N₂吸附-脱附等测试技术对产物进行了表征。 研究结果表明,以阴离子型表面活性剂为模板合成的二氧化锆前驱体具有层状介孔结构,经过NaOH溶液处理后再经500 ℃煅烧仍能保持其介孔结构,显示了良好的热稳定性。 在表面活性剂脱除后得到双孔分布的孔结构,其孔壁为四方晶相结构。 NaOH对其结构的形成起到了关键作用。     

以TEA为模板剂合成二氧化锆介孔分子筛热稳定性的研究

以丙醇锆为锆源、有机小分子三乙醇胺作为络合稳定剂和模板剂,通过水热合成途径制备了二氧化锆介孔分子筛.在不引入任何其他辅助离子的前提下,所得样品具有较好的热稳定性.通过TG-DTA,XRD,TEM等表征手段,考察了不同焙烧温度对二氧化锆介孔分子筛结构的影响,并对其机制进行了初探.     

阴离子表面活性剂辅助模板途径合成介孔结构氧化锆纳米晶

利用阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)为辅助模板剂, 成功地合成了高稳定性的介孔氧化锆纳米晶, 采用DSC-TG, FT-IR, XRD, TEM, UV-Vis以及N₂吸附-脱附等方法对样品进行了表征. 研究表明, 以阴离子型十二烷基磺酸钠合成的氧化锆经600 ℃煅烧后仍为纯四方相, 氧化锆晶粒平均尺寸约为6.5 nm. 阴离子型表面活性剂与有机锆源形成自组装协同作用, 合成的氧化锆具有蠕虫状介孔结构, 经过500 ℃煅烧后介孔结构仍然保持, 且由于表面活性剂的去除, 比表面积显著提高, 显示了良好的热稳定性. 本实验制备的氧化锆纳米晶较一般方法制备的市售纳米氧化锆有明显紫外吸收边蓝移现象.     

阴离子表面活性剂为模板合成双重介孔结构二氧化硅

本文报道以阴离子表面活性剂十二烷基肌氨酸钠为模板,合成具有层状结构和蠕虫状介观结构的双重介孔二氧化硅颗粒．这些颗粒的尺度在300～50011111,氮气吸附表明其比表面为536m^2/g,孔体积为0．83cm^3／g,具有3nm和12nm的双重介孔分布．层状结构形成可归因于表面活性剂形成的层状液晶相模板,而无序蠕虫相是由表面活性剂柱状液晶相模板诱导形成的．层状液晶相的产生可归因于部分质子化的羧酸表面活性剂诱导的柱状相到层状相的转化．     

新型纳米介孔二氧化锆担载的镍基催化剂甲烷干气重整性能评价

采用固体反应．模板剂晶化法合成出纳米介孔二氧化锆，并以其为载体通过浸渍法制备了Ni基催化剂，考察了载体性质对催化剂活性和稳定性的影响．结果表明，以四方晶相纳米二氧化锆为载体的催化剂性能更佳，并对其影响因素进行了分析．     

Ti-Si介孔分子筛的转晶与控制

以季铵盐型阳离子Gemini表面活性剂[C16H33(CH3)2N+(CH2)6N+(CH3)2C16H33]•2Br−(GEM16-6-16)为模板剂, 改变n(Ti)/n(Si)比值, 合成了系列Ti-Si介孔分子筛. X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等表征结果表明, 在n(Ti)/n(Si)≤0.20时, 分子筛为高度有序六方介孔; 当 n(Ti)/n(Si)为 0.30时, 介孔转晶为立方相; 当n(Ti)/n(Si)为0.50时, 介孔转晶为层状相; n(Ti)/n(Si)为1.0时, 材料失去有序孔道结构. FT-IR分析表明, 在分子筛骨架间形成了Ti—O—Si键, 而且Ti—O—Si键的数目随n(Ti)/n(Si)的增加而增加, 达到一定饱和值后基本保持不变. 乙醇和丁醇对纯硅基介孔分子筛孔结构转晶控制作用呈现六方相→立方相→层状相递变规律, 因而钛酸正丁酯水解生成的丁醇对Ti-Si介孔分子筛转晶具有一定的控制作用.     

多级孔无铝Beta分子筛的合成与表征

研究了氟介质条件下,合成参数对前驱体黏度和无铝Beta分子筛晶化过程的影响.X射线衍射结果表明,高水硅比可降低前驱体的黏度,但抑制分子筛的晶化.当合成体系中加入成核促进剂(二氧化锗)和晶化促进剂(高氯酸根或磷酸根)后,即使水硅摩尔比高达20~30,在150℃水热合成4 d,仍可获得高结晶性、微米级球形或多面体形无铝Beta分子筛.热重和能谱分析结果表明,极少量高氯酸根和磷酸根可进入分子筛孔道,并影响模板剂四乙基铵根离子的热分解过程.氮气吸附-脱附、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和选区电子衍射分析结果表明,所得无铝Beta分子筛具有多级孔结构,介孔尺寸在3.4~3.8 nm之间,由纳米晶体或纳米棒堆积而成.     

四氢呋喃聚合介孔催化剂Zr-PHTS合成、表征及反应性能

在水-有机溶剂复合体系中,以P123为结构导向剂水热直接合成了锆掺杂介孔固体酸催化剂(Zr-PHTS),运用XRD、TEM、N2吸附-脱附以及NH3-TPD、Py-FTIR等手段对催化剂进行了表征.结果表明,在硅锆摩尔比20-100考察范围内,所得Zr-PHTS样品均显示有序二维六方晶相结构,具有以L酸为主的中等强度的酸性中心;随着锆引入量的变化Zr-PHTS的比表面积仅显示少量的变化,孔径维持在9.8 nm;在四氢呋喃聚合反应中Zr-PHTS显示出较好的催化活性,硅锆摩尔比30的样品表现出最佳的催化性能,聚合物收率达到40.4%,数均分子量2 135,推测催化剂表面酸性和孔结构决定了催化剂对四氢呋喃的聚合性能.     

介孔镁铝复合氧化物的成孔机理及其结构特征

采用自行创制的成核/晶化隔离法,通过调变晶化时间制备了不同粒径的层状前体——镁铝水滑石,并将其于500℃焙烧,制得了孔径分布窄、具有介孔结构特征的镁铝复合氧化物,且该双金属复合氧化物的晶相结构是兼有MgO晶相和层状结构的复相结构.     

锐钛矿型纳米TiO2介孔粉体表面织构的研究

以硫酸钛和尿素为原料,聚乙二醇-1000为空间构造剂,104℃下经尿素水解均匀沉淀法研制颗粒分散均匀、粒径可控的高热稳定性锐钛矿型纳米TiO2介孔粉体,并对其晶相、颗粒大小、比表面积、形貌和孔道结构进行了表征.结果表明,未经任何热处理的TiO2粉体即为锐钛型晶相,颗粒为均匀分散的类球型颗粒,且颗粒间形成直通型的介孔孔道,其孔径在10～30nm之间.控制焙烧温度可以达到控制颗粒大小及形貌的目的,经850℃焙烧5h的样品仍保持锐钛矿型晶相,未出现向金红石型晶相转变的迹象.     

锆-铝复合氧化物固定相的制备、表征及其色谱性能考察

利用溶胶-凝胶技术制备了无机杂化材料锆铝复合氧化物,对其物理化学性能进行了研究。平均孔径5-8nm,并且孔径分布较窄;表面呈现酸碱两性;氧化铝的掺杂可以提高填料的经表面积。同时以酸性、碱性和中性化合物为溶质,对锆铝填料的正相色谱性能和烷基膦酸改性的锆铝填料的反相色谱性能进行了系统评价,研究结果表明,锆铝填料适合于碱性化合物分离,并且其分离选择性在一定程度上随流动相性质而变;烷基膦酸改性的锆铝填料则呈现出反相色谱特征。     

Phase Transformation of Nanosized Zirconia

1 INTRODUCTION Without introduction of any stabilizing reagent, mesoporous zirconia was prepared via solid state re- action-structure directed method, which broke through the traditional preparation route (liquid reaction)[1]. Using this novel method, the samples possess not only mesoporous structure, but also nano-size. Normal size zirconia has three kinds of crys- talline phases: monoclinic phase existing at room tem- perature, tetragonal phase stabilizing between 1170～2370 ℃ and cubi…     

Structural Control of Mesoporous 1,4-Phenylene-silica Using the Mixture of CTAB/SDS

The morphology, pore architecture and crystallinity of the mesoporous 1,4‐phenylene‐silicas were controlled using the mixtures of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and sodium dodecylsulfate (SDS). When the SDS/CTAB molar ratio increased from 0 to 1.0, the morphology of the mesoporous 1,4‐phenylene‐silicas changed in a sequence of sphere, hexagonal short rod, worm‐like, bent flake and flower‐like structure; the pore architecture of them changed from a hexagonal arranged tubular structure to a lamellar one; and the organization of the smallest repeat units within the wall changed from a random structure to a crystalline structure. At the SDS/CTAB molar ratios of 0.3 and 0.5, 1,4‐phenylene‐silica nanofibers with lamellar mesopores outside and tubular pore channels inside were obtained. The lamellar mesopores should be formed by merging the rod‐like micelles during the reaction process.     

固相反应-结构导向法合成铈锆固溶体

为获得结构和性能优化的铈锆固溶体,将固相反应-结构导向法引入制备过程,分别考察了NaOH添加量、铈锆比、晶化温度、晶化时间和表面活性剂加量等因素对固溶体结构的影响.结果表明,采用固相反应-结构导向法可以得到比表面较大的四方相铈锆固溶体,但其热稳定性还有待于进一步改善.OH-/Zr是影响固溶体结构的主导因素,它不仅影响着比表面的大小,还控制着晶相转化过程.     

混合超分子液晶模板法合成六方介孔相含钛氧化硅

采用混合十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）与不同碳链的脂肪胺（CnNH2n＋3, n=8,10,12,14,16）作模板,在四甲基氢氧化胺为碱源的条件下,合成了具有六方介孔结构的含钛氧化硅Ti MCM 41分子筛材料. XRD和TEM测试表明所合成材料具有高度的长程有序结构,样品的N2吸附/脱附等温线表明,高度有序的Ti MCM 41材料展示了毛细凝聚的陡峭台阶和狭窄的介孔孔径分布.对反应物配比中Ti/Si比、脂肪胺碳链长度n对六方介孔相结构的影响进行了研究,实验发现当Ti/Si< 0.15和n< 16时,均可获得具有六方介孔结构的含钛氧化硅Ti MCM 41;而当Ti/Si≥0.15或n >16时,产物将分别发生从六方向无定形态或从六方向层状介孔相结构的转移,从混合表面活性剂的堆积参数对这种相转移现象进行了分析.     

双酸体系下有序介孔SO42-/ZrO2-SiO2材料的合成

采用一锅合成法通过调变自组装过程中硫酸和盐酸的体积比,成功制备了系列介孔SO₄^2-/ZrO₂-SiO₂固体酸材料(Zr/Si物质的量为1.1).XRD、UV-Vis DRS、HR-TEM等表征结果表明,所得材料均具有高度有序的二维介孔结构及四方相氧化锆的晶体结构.氮吸附和FT-IR表征结果进一步发现,通过改变硫酸/盐酸体积比可有效调变材料比表面积、孔容、孔径及表面L酸与B酸的相对强度.与纯硅介孔分子筛SBA-15不同,此系列SO₄^2-/ZrO₂-SiO₂固体酸材料均在正戊烷的异构化反应中表现出较高的催化活性和稳定性.其原因在于,在合成过程中硫酸的加入不仅促使了酸基的形成,而且稳定了催化剂的晶体结构;盐酸的存在则保持了有序的介孔结构.由此可见,混酸合成体系有望制备出结构有序、酸性可调、催化性能优越的新型催化材料,并在众多酸催化反应中取得应用.     

Evolution of composition and fractal structure of hydrous zirconia xerogels during thermal annealing

The mesostructure of amorphous hydrous zirconia xerogels and the products of their heat treatment was studied for the first time using powder X-ray diffraction and small-angle neutron scattering (SANS). The samples prepared at low and high pH values have fundamentally different phase compositions and structures. The high-temperature annealing of hy drous zirconia xerogels is useful for manufacturing materials with controlled surface fractal dimensions.     

合成介孔纳米晶体氧化锆的新方法(英文)

通过一种新颖的方法,即软模板-固液技术(CSSL)合成具有高比表面积的介孔纳米晶体氧化锆.首先,通过软模板法以1-十六烷基-3-甲基咪唑溴(C16mim+Br-)为结构导向剂,硫酸锆为无机前驱物合成了介观相氧化锆杂化物,然后该杂化物与固体硝酸铜无机盐研磨并进行热处理.在600℃焙烧后所得到的氧化锆材料具有蠕虫状介孔结构,且孔壁由尺寸约为2.50nm的四方相氧化锆纳米粒子组成.该材料的比表面积为240.0m2·g-1,孔径为4.10nm.与之对应,使用单一的软模板法在相同的温度焙烧后,所得到的氧化锆材料介孔结构坍塌,比表面积仅为9.5m·2g-1.     

Low temperature carbon monoxide catalytic oxidation at the Pd/Ce–Zr–Al–Ox catalyst

The homogeneous chemical composition ceria–zirconia–alumina (Ce–Zr–Al–O_x) nano-alloy were successfully synthesized by surfactant-assisted parallel flow co-precipitation method and applied as supports for low temperature CO oxidation. The experiment conditions were studied in detailed. At 0.92 wt% Pd loading, 30,000 ppm CO could be completely oxidized to CO₂ at 30 °C at a WHSV of 4,380 ml g^?1 h^?1 over the Pd/Ce–Zr–Al–O_x (n_Ce:n_Zr = 3:1) catalyst. Pd/Ce–Zr–Al–O_x catalysts were systematical studied by mean of BET, XRD and TEM analysis. XRD characterization showed that zirconium element entered into cubic structure of ceria and leaded to structure distortion. Addition of aluminum increased specific surface area of ceria–zirconia solid solution substantially. The average pore diameter of Ce–Zr–Al–O_x support palladium catalysts were the key impact factor for CO oxidation. When the Pd/Ce–Zr–Al–O_x catalysts had highly dispersed palladium nanoparticles, large average pore diameter, suitable surface area and pore volume, the activity of CO oxidation was the best.     

Synthesis of highly-ordered mesoporous silica particles using mixed cationic and anionic surfactants as templates

We applied a molecular assembly formed in an aqueous surfactant mixture of cationic cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and anionic sodium octylsulfate (SOS) as templates of mesoporous silica materials. The hexagonal pore size can be controlled between 3.22 and 3.66 nm with the mixed surfactant system. In addition, we could observe the lamellar structure of the mixed surfactants with precursor molecules, which strongly shows the possibility of precise control of both the pore size and the structure of pores by changing the mixing ratio of surfactants. Moreover, use of the cationic surfactant having longer hydrophobic chain like stearyltrimethylammonium bromide (STAB) caused the increase in d(100) space and shifted the point of phase transition from hexagonal phase to lamellar phase to lower concentration of SOS.