TS—1分子筛的合成

利用＾２９Ｓｉ和＾１ＨＮＭＲ方法研究了ＴＳ－１分子筛合成过程中正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）的水解行为，＾１ＨＮＭＲ结果表明，ＴＥＯＳ在四丙基氢氧化铵（ＴＰＡＯＨ）溶液中的水解速度快于在四乙基氢氧化铵（ＴＥＡＯＨ）中的水解速度，ＴＥＯＳ水解后的＾２９ＳｉＮＭＲ谱显示，ＴＥＯＳ在ＴＰＡＯＨ中水解产生的合硅酸根物种的分布与ＴＥＡＯＨ中的类似，都存在着单体、二聚、三聚及环聚等硅酸根物种的平衡，但ＴＥＯＳ－ＴＥＡ     

干胶转化法合成条件及磷酸处理对TS-1分子筛性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)、钛酸丁酯(TBOT)、四丙基氢氧化铵(TPAOH)分别作硅源、钛源及模板剂,用干胶转化法合成TS-1分子筛.考察了TEOS水解时的水硅比、水解温度、除醇条件、晶化时间及磷酸处理对TS-1分子筛性能的影响.采用XRD、SEM、IR、ICP及N2吸附等手段对样品进行表征,同时以环己酮氨肟化反应考察样品的催化活性.结果表明,使用少量的TPAOH(n(TPAOH)/n(SiO2)=0.15)即可得到性能较好的TS-1,而用磷酸对所得TS-1分子筛处理则能进一步改善TS-1分子筛的性能.当n(SiO2):n(TPAOH):n(H2O)=1:0.15:16时在20℃下水解TEOS,钛硅溶液能自行胶凝,将所得凝胶在75℃下除醇至失重率达65%左右,晶化6d得到TS-1分子筛,产品经磷酸改性后,环己酮转化率达到99.5%,环己酮肟选择性达到98.7%,催化活性与高TPAOH用量合成的TS-1接近,而TPAOH的用量大大降低.     

29Si NMR研究TEOS/DDS双前驱体体系的水解动力学

原位引入有机组分对氧化硅体系改性是合成有机-无机杂化硅材料的重要方法. 利用原位的²⁹Si液体核磁, 研究了甲醇为溶剂、氨水催化条件下的四乙氧基硅烷(TEOS)和二甲基二乙氧基硅烷(DDS)原位共水解的动力学过程. 通过改变反应体系中氨和水的浓度, 拟合出单体及中间产物浓度随时间的变化曲线, 得到了TEOS和DDS各自的水解速率常数以及相应各反应物的反应级数. 与单前驱体水解一致的是, 在双前驱体系中TEOS和DDS自身的反应级数仍保持一级, 但是氨和水的反应级数都有不同程度的增大. 与单前驱体水解速率方程相比, 混合体系中TEOS的水解速率常数增大. 同时, DDS在双前驱体中比单前驱体中的水解速率常数有很大程度的减少. 水解动力学表明, TEOS和DDS在双前驱体体系中显示出更平行的水解速率. 利用固体²⁹Si MAS NMR, XPS及小角X射线散射(SAXS)手段对双前驱体体系研究得到的信息显示, 碱催化条件下原位的TEOS水解中间物与DDS中间产物的原位共缩聚程度很弱.     

液态29Si NMR研究TEOS/DDS混合体系的氨催化水解动力学

原位引入有机组分对氧化硅体系改性是合成有机-无机杂化硅材料的重要方法.利用原位的29Si液体核磁,研究了甲醇为溶剂、氨水催化条件下的四乙氧基硅烷(TEOS)和二甲基二乙氧基硅烷(DDS)原位共水解的动力学过程.通过改变反应体系中氨和水的浓度,拟合出单体及中间产物浓度随时间的变化曲线,得到了TEOS和DDS各自的水解速率常数以及相应各反应物的反应级数.与单前驱体水解一致的是,在双前驱体系中TEOS和DDS自身的反应级数仍保持一级,但是氨和水的反应级数都有不同程度的增大.与单前驱体水解速率方程相比,混合体系中TEOS的水解速率常数增大.同时,DDS在双前驱体中比单前驱体中的水解速率常数有很大程度的减少.水解动力学表明,TEOS和DDS在双前驱体体系中显示出更平行的水解速率.利用固体29SiMAS NMR,XPS及小角X射线散射(SAXS)手段对双前驱体体系研究得到的信息显示,碱催化条件下原位的TEOS水解中间物与DDS中间产物的原位共缩聚程度很弱.     

Novel method for synthesis of titanium silicalite-1 (TS-1)

Titanium silicalite-1 (TS-1) was easily synthesized using inorganic silicon and titanium source, tetrapropylammonium bromide (TPABr) or TPAOH as templating molecule, NH3· H2O, HDA or TEAOH etc. as base sources. In this system, TPA cations (come from TPABr or TPAOH) served as tern-plating agents to direct the MFI structure. NH3H2O, TEAOH or HDA etc. provides the alkalinity necessary for crystallization. X-ray diffraction, UV-Vis, ER spectroscopies, SEM, 29 Si MAS NMR showed that the zeolites obtained possessed all the structural characteristics of TS-1, and titanium atoms were introduced into the framework in TS-1. This material was proved to have high crystallinity and high catalytic activity to allyl chloride epoxidation and propylene epoxidation. All the samples synthesized had similar catalytic properties with a standard TS-1 through compared inorganic reactant system with organic synthesis system using propylene epoxidation. The effects of silicon source and TPABr/SiO2 ratio were discussed.     

液态29Si NMR研究TEOS/DDS混合体系的氨催化水解动力学

原位引入有机组分对氧化硅体系改性是合成有机-无机杂化硅材料的重要方法.利用原位的29Si液体核磁,研究了甲醇为溶剂、氨水催化条件下的四乙氧基硅烷（TEOS）和二甲基二乙氧基硅烷（DDS）原位共水解的动力学过程.通过改变反应体系中氨和水的浓度,拟合出单体及中间产物浓度随时间的变化曲线,得到了TEOS和DDS各自的水解速率常数以及相应各反应物的反应级数.与单前驱体水解一致的是,在双前驱体系中TEOS和DDS自身的反应级数仍保持一级,但是氨和水的反应级数都有不同程度的增大.与单前驱体水解速率方程相比,混合体系中TEOS的水解速率常数增大.同时,DDS在双前驱体中比单前驱体中的水解速率常数有很大程度的减少.水解动力学表明,TEOS和DDS在双前驱体体系中显示出更平行的水解速率.利用固体29SiMAS NMR,XPS及小角X射线散射（SAXS）手段对双前驱体体系研究得到的信息显示,碱催化条件下原位的TEOS水解中间物与DDS中间产物的原位共缩聚程度很弱.     

不同加铝方式对SAPO-34分子筛合成及MTO催化性能的影响

在水热合成体系中,以三乙胺(TEA)和四乙基氢氧化铵(TEAOH)为混合模板剂,考察了在初始凝胶形成过程中铝源的加入方式对合成SAPO-34分子筛及甲醇制烯烃(MTO)催化性能的影响;通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气等温吸附脱附(BET)、~(29)Si固体核磁(~(29)Si MAS NMR)、氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)等方法对合成产物进行物性表征,并研究了其在甲醇转化制烯烃(MTO)反应中的催化性能。结果表明,随着首先加铝量的增加,粒径有逐渐变小的趋势,且逐渐出现板层状形貌的SAPO-34分子筛;同时,产物分子筛骨架中Si(4Al)配位结构的数量增加,强酸比例在逐渐增大,且酸密度增加;随着强酸比例和酸密度的提高,SAPO-34分子筛在MTO催化反应中的寿命逐渐延长,丙烯选择性逐渐增大而乙烯选择性逐渐减小。     

一种含锌MFI分子筛的合成与表征

本文首次报导了在0.3Na2O /0.08Zn(Ac)2 /SiO2 /0.15TPAOH /0.12柠檬酸 /100H2O的体系中水热合成含锌MFI沸石. 对合成产物用XRD, 29Si MAS NMR和EXAFS等一系列方法进行了表征. 结果表明,合成产物为含锌MFI沸石,锌原子进入到分子筛骨架.     

TPAOH改性的微米TS-1表征及其催化性能

采用四丙基氢氧化铵(TPAOH)溶液对微米TS-1进行改性,考察了TPAOH的浓度、处理温度及处理时间等条件对TS-1催化性能的影响.对改性前后的微米TS-1进行了XRD、FT-IR、UV-Vis、SEM、TEM及N2物理吸附等表征,以苯酚羟基化及丁酮氨氧化反应为探针评价了其催化性能.结果表明,改性后的TS-1基本结构没有明显的变化,但在内部出现蚀刻现象.TPAOH改性后的TS-1在苯酚羟基化及丁酮氨氧化反应中的催化性能明显提高.最佳改性条件为,TPAOH溶液浓度0.15 mol/L,改性温度170℃,改性时间48 h.     

以纯硅silicalite-1为晶种制备空心结构ZSM-5沸石分子筛

微孔分子筛在实际应用过程中常常受到扩散限制的影响,分子筛内部的利用率不高.制备空心结构分子筛对于改善分子筛扩散传质、提高分子筛利用率具有重要意义.以纯硅silicalite-1为晶种,以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为结构导向剂制备ZSM-5分子筛,无定型硅铝物种首先在晶种表面晶化生长,同时碱性合成体系的碱度则可以溶解不...     

聚甲基硅烷的合成与封端

利用Wurtz反应合成聚甲基硅烷 ,研究两类溶剂对其组成、分子结构和分子量的影响 .FT IR和1 H NMR及2 9Si NMR分析表明 ,以甲苯为溶剂 ,可以避免在溶剂化过程中Kumada重排的发生 ;而以THF 正己烷 (1∶6 ,V V)为溶剂 ,聚甲基硅烷容易支化和形成Si—CH2 —Si结构 .研究发现 ,聚甲基硅烷具有复杂的端基结构 ,封端剂的加入量影响着最终合成聚甲基硅烷的质量 .     

超支化聚(β-环糊精)的合成与表征

通过硅氢加成反应, 以ABx型功能化β-环糊精大单体为原料, 采用一步法合成出新型超支化聚(β-环糊精)高分子. ABx大单体由单取代对甲苯磺酰化β-CD依次与烯丙基胺、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(含氢双封头)及丙烯酰氯反应得到. 采用1H NMR, 13C NMR, 29Si NMR和飞行时间质谱对ABx大单体及其聚合物的结构进行了表征. 利用凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用仪得到了超支化聚(β-环糊精)的分子量、分子量分布及本体黏度.     

硅酸及其盐的研究——ⅩⅤ.~(29)Si NMR谱研究溶液中的硅酸钠

硅酸钠溶液的~(29)Si NMR谱表明,模数为1的硅酸钠溶液的聚合度,随浓度的降低而降低,而单硅酸根离子的相对浓度则增大,浓度越低,增大越快。同时观察到,随硅酸钠的模数和浓度变化,各类硅原子的化学位移δ和自旋-晶格弛豫时间T_1的一些变化规律,以及外加盐对溶液中硅酸钠的影响。     

Silicalite-1分子筛氢键诱导晶化机制的固体核磁共振研究（英文）

对分子筛晶化机理的理解对于定向合成具有理想结构与性质的分子筛具有重要意义,然而这仍然是目前材料研究领域中的一个重要挑战。在此工作当中,我们利用一维及二维固体核磁共振结合多种表征技术研究了Silicalite-1 (MFI结构)分子筛晶化过程,通过二维~1H双量子(DQ)-单量子(SQ) MAS NMR以及一维~2H MAS NMR实验发现[4~15~26~2]笼中与层间两种SiO~-··H―OSi氢键结构,其中层间氢键在分子筛的晶化过程中逐步转变为笼中氢键。这两种氢键分别具有不同作用:笼中氢键对四丙基氢氧化铵导向剂(TPA~+)起到空间电荷平衡的作用,在长程有序结构还没有形成时期,这种静电相互作用是晶化过程中有机-无机复合物转变为MFI结构的关键因素;层间的SiO~-···H―OSi氢键起到了"连接器"的作用,能够将合成体系中的硅物种不断的聚集在一起从而产生分子筛的骨架。此外,~2H MAS NMR实验表明,即使在分子筛的长程有序结构(MFI结构)生成之后,在分子筛骨架上仍然会存在由于未完全聚合的硅物种而产生的Si―OH羟基巢缺陷位。     

1,3,5,7-四异氰氧基乙基-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷合成及结构表征

以丙烯酸和1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷(D4H)等为初始原料,经酯化、硅氢加成反应制得1,3,5,7-四(三甲基硅氧羰丙基)-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷(2),水解2制得1,3,5,7-四羧丙基-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷(3),3经Staudinger反应和Curtius重排反应制得1,3,5,7-四异氰氧基乙基-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷(4).反应总收率为14.5%,化合物结构经1H NMR,29Si NMR,IR,MS和HRMS确证.     

熔盐法合成新型硅酸铀K6(UO2)3Si8O22

用熔盐法合成了新型硅酸铀K4(UO2),Si8O22,并用单晶X射线衍射确定结构.结果表明,化合物由UO6 双四角椎及硅酸根四面体构成的(Si8O22)12-单元组成,其中(Si8O22)12-单元的结构形态是最新发现的.29Si MAS NMR测定结果与晶体结构相吻合,而光致发光光谱证实了六价铀的存在.K(UO2),...     

高度b取向Silicalite-1分子筛膜的制备

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源, 四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂, 通过调变合成silicalite-1分子筛溶胶组成及反应时间等合成参数, 用原位水热晶化法在玻璃基底上制备了表面平整、连续性好且高度b取向的silicalite-1分子筛膜. 研究了溶胶组成及基底表面粗糙度与分子筛膜中晶体取向的关系, 讨论了晶化条件对分子筛膜厚度及膜中微晶尺寸及分布的影响, 实现了silicalite-1 沸石分子筛在基底表面的高度取向生长和膜中晶体大小及膜层微结构的调控. 本文描述的制备方法简单且重复性好. 此外, 还利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析方法对样品进行了表征.     

多面体低聚八(二苯砜基)硅倍半氧烷合成优化及磺酰化机理研究

以笼型低聚八苯基硅倍半氧烷(OPS)为原料,AlCl3为催化剂,苯磺酰氯为磺酰化试剂,在二氯甲烷溶液中反应72h,合成了笼型八(二苯砜基)硅倍半氧烷(ODPSS).该方法合成过程简单稳定,产率高.通过FTIR、MALDI-TOF MS、1H NMR、13C NMR、29Si NMR和元素分析对产物进行了表征,证明OPS已完全转化为ODPSS.通过改变溶剂、催化剂、反应时间和各反应物物质的量之比,优化了反应条件,分析了反应机理,建立了该体系下OPS的磺酰化反应机理模型.     

四配位Ti掺杂有机杂化介孔分子筛的直接合成与表征

以三嵌段共聚物P123为模板剂,NaCl为助剂,1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷为硅源,在水热合成过程中引入钛源,原位一步合成了四配位Ti掺杂在骨架内的SBA-15型有机杂化介孔分子筛(Ti-PMO).利用小角X射线衍射、透射电子显微镜以及低温N2物理吸附等手段表征了Ti-PMO的晶体结构和织构性能,并利用紫外-可见漫反射光谱考察了钛源种类、钛源预水解时间、溶液酸性以及Si/Ti摩尔比对Ti存在形态的影响.研究结果表明,通过精确调控Ti-PMO的合成条件,可使钛源水解产生的低聚中间体与硅源水解产生的低聚中间体充分接触并发生共缩聚,引入的Ti原子能够最终随着水解的氧化硅物种自组装生成有序介孔结构的SBA-15型分子筛,并以四配位形式均匀分布于PMO骨架中.以Cl2TiCp2为钛源,盐酸浓度为0.18mol/L时,钛源预水解6h后加入硅源,在Si/Ti摩尔比大于20时可以得到骨架内四配位Ti掺杂的高度有序介孔结构有机杂化分子筛,其具有良好的热稳定性及水热稳定性.     

高钛含量钛硅MCM-41中孔结构材料的合成及表征

采用单独水解混合成胶方式在静态水热晶化条件下合成了高钛含量钛硅中孔材料,并以XRD、FT-IR、UV-VisDRS和催化选择氧化反应进行了表征.研究表明,加入四丁基氢氧化铵单独水解可有效防止在高钛含量下产生不溶性钛硅物种,在n(Ti)/n(Si)≤1/4和较低模版剂用量条件下合成的产物呈高度有序的MCM-41六方结构,部分钛在晶化过程进入了中孔骨架.四丁基氢氧化铵的存在同时促进了孔墙内基本结构单元的交联度和有序化.