改性介孔材料SBA-15对甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的吸附与释放研究

考察了不同偶联剂改性的介孔材料SBA-15对甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)的吸附与释放性能,研究了在室温条件下的吸附与释放动力学行为。结果表明,偶联剂的表面改性使介孔材料对MMA和St的饱和吸附量明显降低,而吸附率与释放率升高;介孔材料释放速率先快后慢,释放量最后趋于平衡;改性介孔材料SBA-15对吸附质吸附行为符合准二级吸附动力学方程,释放行为符合一级释放动力学方程。最大释放量实验值与拟合的理论值较为吻合。介孔材料对St的释放时间要远长于MMA。     

甲基丙烯酸甲酯在改性介孔分子筛SBA-15孔道中的溶液聚合

水热法合成了介孔分子筛SBA-15,分别用硅烷偶联剂KH-151,KH-560和KH-570对SBA-15进行了改性,将不同类型的改性介孔分子筛(M-SBA-15)作为"微反应器",把含MMA的甲苯溶液载入到"微反应器"中,通过溶液聚合法使得MMA在孔道内部形成聚合物.通过XRD,FTIR,N2吸附/脱附,GPC,1H-NMR,TG和DSC测试手段对M-SBA-15和PMMA/M-SBA-15复合材料以及孔道内PMMA进行了分析测试.研究表明,改性介孔分子筛仍保留了有序介孔材料的基本特性,M-SBA-15和相应的复合材料的比表面积、孔径以及孔容降低,表明PMMA载入到介孔分子筛的孔道中.与传统的溶液聚合所得的PMMA相比,介孔孔道内所得的PMMA的分子链的间规立构度有所提高,其分子量约为传统溶液聚合的十几倍,初始热稳定性明显提高,玻璃化转变温度提高9～11℃.此外,KH-151改性SBA-15载入最多的PMMA,所得的PMMA的分子量和玻璃化转变温度最高.     

有序介孔二氧化硅对正丁醛的吸附性能

合成了一系列具有不同孔结构与性质的有序介孔二氧化硅材料SBA-15、MCM-41、SBA-16、KIT-6,同时通过改变水热温度制备了不同孔径大小的SBA-15,并利用小角X射线散射、透射电镜、扫描电镜和氮气吸附-脱附等手段,对其介孔结构进行了表征.以正丁醛为探针分子,考察了其对有机醛的吸附,并与Y-沸石的吸附性能做了对比.结果表明,材料的介孔比表面积与其对正丁醛的吸附量成正比,吸附等温线符合Langmuir模型,属于单层吸附,具有最大介孔比表面积的MCM-41对正丁醛的吸附量最大(484 mg·g-1).最后将SBA-15添加到卷烟滤嘴中,实验结果表明,SBA-15能显著降低卷烟烟气中巴豆醛的释放量.     

有序介孔二氧化硅对正丁醛的吸附性能

合成了一系列具有不同孔结构与性质的有序介孔二氧化硅材料SBA-15、MCM-41、SBA-16、KIT-6, 同时通过改变水热温度制备了不同孔径大小的SBA-15, 并利用小角X射线散射、透射电镜、扫描电镜和氮气吸附-脱附等手段, 对其介孔结构进行了表征. 以正丁醛为探针分子, 考察了其对有机醛的吸附, 并与Y-沸石的吸附性能做了对比. 结果表明, 材料的介孔比表面积与其对正丁醛的吸附量成正比, 吸附等温线符合Langmuir 模型, 属于单层吸附, 具有最大介孔比表面积的MCM-41对正丁醛的吸附量最大(484 mg·g^-1). 最后将SBA-15添加到卷烟滤嘴中, 实验结果表明, SBA-15能显著降低卷烟烟气中巴豆醛的释放量.     

氨基功能化SBA-15的直接合成及其对CO_2的吸附性能研究

通过直接法合成了氨基功能化SBA-15介孔材料。使用X-射线粉末衍射法(XRD),N2吸-脱附,透射电子显微(TEM)等技术对氨基功能化材料进行了表征。实验结果表明:当反应原料中nAPTES/(nAPTES+nTEOS)≤0.20时,APTES功能化的材料都具有典型的介孔SBA-15结构;但当nAPTES/(nAPTES+nTEOS)≥0.225时,由于氨基对SBA-15结构的副作用导致SBA-15介孔结构坍塌。在氟离子辅助合成下可以获得高含量氨基(反应原料中nAPTES/(nAPTES+nTEOS)的比值为0.25)功能化的SBA-15材料,且此材料中的介孔孔径和BET比表面积都较大。CO2吸附结果表明,随着反应原料中APTES含量提高,所合成的材料对CO2的吸附量相应增加,同时在101kPa和25℃下,通过氟离子辅助合成的材料对CO2的吸附量远远优于无氟离子辅助合成材料的。本研究还对后嫁接法和直接合成法获得氨基功能化SBA-15介孔材料的优缺点进行了讨论。     

TEPA功能化SBA-15的CO_2吸附性能

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,P123为模板剂,通过加入适量HAc及调整反应体系pH方式,采用水热及萃取法合成表面羟基含量较高的介孔SBA-15材料.以不同含量四乙烯五胺(TEPA)对SBA-15进行功能化,获得氨基功能化介孔SBA-15材料.利用X射线衍射(XRD)、N2吸-脱附、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、元素分析等手段对材料结构性能进行表征.以不同含量TEPA功能化介孔SBA-15为吸附剂,对CO_2进行吸附,考察了吸附温度、CO_2浓度、水等对吸附效率的影响.实验结果表明,常温、常压下30%TEPA功能化介孔SBA-15的CO_2吸附量最高,且重复使用性能良好.     

CuO-SBA-15的表面酸性对燃料油吸附脱硫的影响

固相研磨法是将不同量的活性组分掺入到介孔材料上的一种简单有效的方法.采用该法以焙烧脱模前后的SBA-15为载体分别制备了不同负载量的CuO-SBA-15吸附剂.利用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、傅里叶变换红外(FTIR)等方法表征了吸附剂的物理性质.通过原位红外技术考察了改性前后介孔材料表面羟基的变化.借助吡啶-原位傅里叶变换红外(py-FTIR)技术考察了吸附剂表面的酸类型及相对酸量.采用静态吸附实验评价了吸附剂对催化裂化(FCC)燃料油的吸附脱硫性能.结果表明:CuO是与SBA-15表面的Si―OH结合形成[Si-O-Cu-O-Si]交联从而达到分散的目的;以SBA-15介孔材料(APS)为载体能够有效抑制在焙烧过程中介孔材料表面羟基的缩合,且CuO负载量达到3mmo·lg-1时仍能够均匀分散在载体SBA-15上,而采用焙烧脱模的SBA-15(CS)为载体制备的CuO-SBA-15吸附剂却出现了活性组分团聚现象;吸附剂的酸性与脱硫性能均随着CuO的增加出现先增加后降低的趋势,当CuO负载量达到3mmo·lg-1时吸附剂具有最高的Lewis酸(L酸)酸量及最佳的脱硫性能;吸附剂的L酸酸量与其脱硫性能成正相关关系;另外吸附剂的L酸的形成是由于改性后Cu周围的电荷密度降低引起的.     

疏水性Cosalen/SBA-15的制备及在甲苯选择性氧化中的应用

以介孔分子筛SBA-15为载体, 先采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)进行氨基硅烷化修饰, 然后经甲基三乙氧基硅烷(MTES)疏水修饰后固载双水杨醛缩乙二胺合钴配合物(Cosalen). 采用傅里叶变换红外光谱、 紫外-可见漫反射光谱、 X射线光电子能谱、 元素分析、 等离子体发射光谱、 X射线衍射和氮气物理吸附等手段对制备的固载型催化剂Cosalen/SBA-15进行了物相结构和修饰程度的表征, 并考察了样品对甲苯、 苯甲醛和苯甲醇的吸附性能及在甲苯液相氧化反应中的催化性能. 结果表明, 固载型催化剂Cosalen/SBA-15的介孔结构和孔道有序性保持良好, Cosalen通过与氨基配位固载在修饰后的载体SBA-15上, 且高度分散, 氨基硅烷化和甲基修饰明显增强了其表面疏水性能, 对苯甲醛和苯甲醇的吸附量降低. 疏水性Cosalen/SBA-15协同N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)催化甲苯液相分子氧氧化反应, 无溶剂体系在130 ℃下反应2 h, 甲苯转化率达到16.0%, 产物中苯甲醛和苯甲醇的总选择性为32.0%, 在一定程度上抑制了极性产物深度氧化为苯甲酸. 高温不利于苯甲醛和苯甲醇选择性的提高, 降低温度至110 ℃, 甲苯转化率达到12.9%时, 苯甲醛和苯甲醇的总选择性提高到43.9%.     

氨基改性介孔二氧化硅的制备及其吸附性能研究

合成了一种具有较大孔径的氨基改性介孔二氧化硅材料(m-MCF)。通过XRD、TEM、低温氮吸附、TGA、FTIR以及原子吸收光谱(AAS)等表征方法对产物的结构和性能进行的分析表明:利用三甲基苯为扩孔剂制备得到的介孔材料具有较大的孔径，有利于功能基团对孔内表面的改性。当氨基改性介孔材料后，该材料仍然保留较大的孔径(22 nm)和较高的比表面积(444 m²·g^-1)。研究发现:与改性而未扩孔的介孔二氧化硅SBA-15相比，该材料对铜离子的吸附能力提高了2倍。     

Schiff碱改性法制备SBA-15型介孔分子筛负载的纳米氧化镍

基于Schiff碱功能单体的改性作用,采用共缩聚方法,制备了SBA-15型介孔分子筛负载的氧化镍纳米粒子。 采用小角X射线散射（small angle XRD）、广角X射线衍射（wide angle XRD）、紫外-可见光谱（UV-Vis）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和N2吸附-脱附测定对制得的样品进行了表征。 结果表明,制得的样品具有SBA-15型介孔分子筛典型的二维六方有序结构,NiO纳米粒子主要分布于SBA-15型介孔分子筛的孔道内。 当功能单体的含量不超过10%时,SBA-15型介孔分子筛的孔径在6~8 nm范围内;而当功能单体的含量达到15%时,SBA-15型介孔分子筛的孔道被严重堵塞,孔径降为3.8 nm。 NiO纳米粒子的尺寸随着功能单体含量的增加而增大。     

氨基功能化介孔二氧化硅对布洛芬的吸附和缓释性能研究

采用后合法对介孔二氧化硅SBA-15进行氨基改性,并以改性后材料NH2-SBA-15为载体,以疏水性药物布洛芬(IBU)为模型药物分子,通过浸渍法把IBU填充到载体的孔道内。利用XRD、低温N2吸附-脱附和FT-IR等测试手段,研究了载体的结构及载体与药物间的相互作用。结果表明,IBU通过扩散和化学吸附作用填充到了载体的孔道内,并且载体表面与IBU间存在较强的化学作用。体外模拟释放实验结果显示,与未改性的SBA-15相比,改性后样品NH2-SBA-15对IBU的释放较慢,体现了明显的药物缓释性能。     

Co-NH2-SBA-15的制备及其脱硫性能研究

采用水热合成法制备介孔分子筛SBA-15,用（CH₃COO）₂Co对其进行超声浸渍改性,并用硅烷偶联剂APTS将氨基引入SBA-15分子筛中,制备出Co-NH₂-SBA-15吸附剂,考察了常温条件下H₂S的吸附性能。通过SEM、XRD、FT-IR、BET、XPS等表征手段对吸附剂进行表征。结果表明,氨基与金属同时负载在分子筛表面,氨基与硅物质的量比为0.20,Co负载质量分数为8%的SBA-15吸附效果最好,当原料气H₂S体积分数为227 μL/L,温度25 ℃,气体流量75 mL/min时,穿透硫容和饱和硫容达0.151和0.190 mmol/g,且吸附剂可再生利用。SBA-15表面嫁接氨基并浸渍金属改性的手段不仅提高了吸附容量,同时提高了分子筛的稳定性。     

氨基功能化SBA-15介孔分子筛的制备与表征

以3-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂,采用后合成法对介孔分子筛(SBA-15)的表面进行改性,制得氨基功能化的介孔NH<,2>-SBA-15材料(简称NH<,2>-SBA-15),其结构和性能经FT-IR,元素分析,XRD,SEM及低温N<,2>吸附-脱附表征.结果表明,氨基成功地嫁接到SBA-15表面,含量高达3.47 ...     

pH值响应性毒死蜱/铜席夫碱配合物改性SBA-15的制备及缓释性能

以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、水杨醛和铜离子为改性剂,通过后嫁接法制得铜席夫碱配合物改性SBA-15(Cu-SBA-15),并以毒死蜱为模型药物,制备了毒死蜱/铜席夫碱配合物改性SBA-15缓释体系。利用TEM、SEM、XRD、N2吸附-脱附、TG、FTIR和XPS对SBA-15、氨基改性SBA-15(NH_2-SBA-15)、水杨醛希夫碱改性SBA-15(SA-SBA-15)的形貌、结构和Cu-SBA-15的配位情况进行了表征,考察了SBA-15在改性前后对毒死蜱的吸附量和缓释性能,并着重探究了毒死蜱/铜席夫碱配合物改性SBA-15载药体系在不同pH值下的释药行为。结果表明,APTES和水杨醛能够通过后嫁接法修饰于SBA-15,修饰后仍保持十分有序的孔道结构。SBA-15通过改性后,其对毒死蜱的吸附量由100 mg·g~(-1)增加至195 mg·g~(-1),且其对药物的缓释性能也得到改善。毒死蜱/铜席夫碱配合物改性SBA-15缓释体系显示出明显的pH值响应性,pH=3时的释药速率大于pH=11时,而在中性条件下的缓释效果相对最好。载药体系的释药行为可用Riger-Peppas动力学模型来描述,其药物释放由Fick扩散控制。     

金属有机框架@介孔分子筛复合材料的构建和性质

通过蒸汽诱导内部水解法(VIH)在介孔分子筛SBA-15孔壁上引入Al_2O_3,合成得到Al_2O_3@SBA-15复合物,随后与对二苯甲酸配体反应,从而制备得到金属有机框架化合物(MIL-53)与介孔分子筛(SBA-15)复合材料(MIL-53@SBA-15)。采用粉末X射线衍射(PXRD)、N_2吸附-脱附测试、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等技术证明成功合成了MIL-53@SBA-15复合材料。染料吸附实验结果表明,MIL-53@SBA-15复合材料相比于SBA-15、MIL-53及其物理混合样品,表现出对丁基罗丹明染料更高效吸附特性。     

Al3+离子介入提升（NH4）2SiF6对SBA-15介孔材料的水热稳定化作用

提出了一种(NH4)2SiF6处理提高SBA-15介孔材料水热稳定性的改良方法.采用SBA-15介孔材料中预引入Al3+离子,再进行1%SiO2计量的(NH4)2SiF6处理,最后用强酸洗脱预引入的Al3+.结果显示,由此处理的SBA-15材料,其水热稳定性明显优于相同条件下未预引入Al3+时(NH4)2SiF6处理的样品.两者在800°C、100%水蒸气处理12 h后,虽然均能很好保持其介观有序度、形貌及六方孔道结构,但前者的比表面积可高达271 m2/g,而后者仅为224 m2/g.表明Al3+离子介入能大幅度提升(NH4)2SiF6处理对SBA-15介孔材料的稳定化作用.这主要得益于预引入的骨架Al3+在保障(NH4)2SiF6处理修复SBA-15材料表面缺陷和进行表面疏水化、提升其水热稳定性的同时,能减缓(NH4)2SiF6释放的多余F-离子对SBA-15材料骨架的刻蚀破坏作用. Al3+离子介入的这种提升作用与其引入方式和SBA-15材料所经受的温度密切相关.     

Al~(3+)离子介入提升(NH_4)_2SiF_6对SBA-15介孔材料的水热稳定化作用（英文）

提出了一种(NH4)2Si F6处理提高SBA-15介孔材料水热稳定性的改良方法.采用SBA-15介孔材料中预引入Al3+离子,再进行1%SiO 2计量的(NH4)2Si F6处理,最后用强酸洗脱预引入的Al3+.结果显示,由此处理的SBA-15材料,其水热稳定性明显优于相同条件下未预引入Al3+时(NH4)2Si F6处理的样品.两者在800°C、100%水蒸气处理12 h后,虽然均能很好保持其介观有序度、形貌及六方孔道结构,但前者的比表面积可高达271 m2/g,而后者仅为224 m2/g.表明Al3+离子介入能大幅度提升(NH4)2Si F6处理对SBA-15介孔材料的稳定化作用.这主要得益于预引入的骨架Al3+在保障(NH4)2Si F6处理修复SBA-15材料表面缺陷和进行表面疏水化、提升其水热稳定性的同时,能减缓(NH4)2Si F6释放的多余F离子对SBA-15材料骨架的刻蚀破坏作用.Al3+离子介入的这种提升作用与其引入方式和SBA-15材料所经受的温度密切相关.     

Cu-Co/SBA-15催化剂的结构特征及其催化甲苯燃烧性能

 以介孔 SBA-15 分子筛为载体, 用等体积共浸渍法制备了不同 Cu/Co 比和不同 Cu-Co 含量的 Cu-Co/SBA-15 催化剂, 采用 N2 吸附-脱附、高分辨透射电镜、X 射线衍射、X 射线光电子能谱和程序升温还原等手段对催化剂进行了表征, 并在微型固定床反应器上评价了催化剂催化甲苯燃烧性能. 结果表明, 所有催化剂仍具有 SBA-15 分子筛的介孔结构, Cu 含量较低时催化剂中存在 Cu-Co-O 固溶体, Cu 含量较高时会形成 CuO. 催化剂表面的 Co 对甲苯催化燃烧有重要的作用, 催化剂中的 Cu 可以降低 Co 的还原温度, 从而有利于催化剂活性的提高. 40%(Cu0.25Co0.75)/SBA-15 催化剂具有最高的活性, 在 285 oC 时可完全催化燃烧消除甲苯.     

富含羧基的球形介孔分子筛SBA-15的合成及药物释放性能

本文采用原位合成法合成了富含羧基的SBA-15球形介孔分子筛. 研究了修饰剂（三烷氧基氰乙基硅烷 CTES）的用量对介孔分子筛SBA-15形貌、孔径及BET比表面积的影响. 用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外（IR）和氮气吸附/脱附对样品进行了详细的表征. 该材料展示了尺寸在0.5-1 μm规则的球形形貌、有序的二维六方相介孔结构、较大的比表面积和孔容、并且随着修饰剂用量的增加, SBA-15的孔径变小, 比表面积下降. 药物组装及缓释性能测试表明, 该材料具有较好的药物组装及缓释释放性能. 该材料在催化、药物载体和色谱分析填料等领域将具有潜在的应用.     

萘在介孔分子筛MCM-41与SBA-15上的吸附特性研究

对低浓度气相萘在两种常见介孔分子筛MCM-41和SBA-15上的吸附特性进行研究。得到了萘在两种吸附剂上的吸附等温线和不同初始浓度下的穿透曲线,并分别与吸附等温线模型(Langmuir、Freundlich、D-R)和恒定浓度波动力学模型进行了拟合。结果表明, Langmuir模型能很好描述低浓度气相萘的吸附等温线(R²均在99%以上);具有微孔结构的SBA-15对萘的吸附能力要优于仅具备介孔结构的MCM-41。动力学模型在初始浓度较低时能较好地预测萘在吸附剂上的穿透曲线,且在SBA-15上的相关系数高于MCM-41;萘在2.76 mol/L时具有较大介孔的SBA-15的总传质系数K_a更高,表明萘在SBA-15上的总传质阻力更低,更能较快达到传质平衡。