有机杂化介孔Beta分子筛的合成及在苯甲醇烷基化反应中的应用

针对沸石分子筛在苯甲醇和三甲基苯的烷基化催化反应应用中存在催化活性低及微孔孔道内大量苯甲醇自醚化副反应导致产物选择性低这一难题, 通过引入等级孔结构提高外比表面积和有机杂化修饰封堵微孔孔道的双重策略, 在大幅提升可接触的外表面活性中心数量的同时有效降低苯甲醇进入微孔孔道内发生自醚化副反应, 开发出具有高反应活性及烷基化产物选择性的有机杂化介孔Beta分子筛材料, 大幅度提升了其对苯甲醇和三甲基苯的烷基化反应的催化活性和产物的选择性, 使苯甲醇的转化率从66.8%提升到了99.7%, 烷基化产物的选择性从14.8%提高到50.7%. 本工作为开发高活性及高选择性的烷基化催化剂提供了新的思路.     

从零维到三维的金范式: 金单质概念的新发展

含有零维金纳米球的胶体金,在古埃及就已经被用于制造彩色玻璃,但直到20世纪,人们才对其进行系统的研究。20世纪下半叶,一维金纳米棒的合成及其奇异的光学性质引起了科学家对金纳米颗粒的关注。随后,二维金纳米片、三维金纳米哑铃等金纳米颗粒的相继出现,丰富和发展了金单质的概念。几种新的金单质的发现,构建了从零维到三维的金范式,从而启发人们对“金单质”及其应用进行更加深入的探究。     

介孔SiO_2包覆Ag/ZIF-8核壳型催化材料的合成

通过液相自组装制备了Ag/ZIF-8;进一步以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂,在疏水Ag/ZIF-8颗粒表面包覆一层介孔二氧化硅(MS)壳,合成了具有核壳结构的Ag/ZIF-8@MS催化剂,并对其进行了结构和性能表征.结果表明,Ag/ZIF-8@MS具有均一的颗粒尺寸(Ag/ZIF-8@MS粒径约为100 nm,Ag粒径约为15 nm)、较高的比表面积(539 m~2/g)及较大的孔体积(0.64 m~3/g);透射电子显微镜表征结果表明,介孔二氧化硅表层厚度约为20 nm.于550℃煅烧后,催化剂结构转变成Ag/Zn O@MS核壳结构.以催化对硝基苯酚生成对氨基苯酚为模型反应,对2种结构的Ag催化剂的催化性能进行了测试.催化反应结果表明,核壳型结构Ag/ZIF-8@MS材料催化对硝基苯酚反应的转化率超过95%,证明了这种以ZIF-8为载体的核壳型材料的优势.     

氢氧化铝对重金属离子的吸附性能研究

氢氧化铝对重金属的吸附速率大小顺序为锌铬铅铜镉。5种元素的吸附速率在反应的前几小时内变化很快,之后逐渐趋于平衡。在这些金属中,铜元素在吸附反应初期存在一个峰值变化。氢氧化铝对镉、锌、铜、铅、铬的吸附,在实验浓度范围内,都很好地符合Freundlich型等温式,吸附指数(1/n)在0.1—0.5之间,吸附反应容易进行。氢氧化铝对锌的吸附能力要更强一些。镉、锌、铜、铅、铬的吸附等温线方程分别为qe=14.13Ce1/1.45(20.0±0.5℃)、qe=20.36Ce1/1.70(21.0±0.5℃)、qe=5.10Ce1/1.16(23±1℃)、qe=16.21Ce1/1.01(24.0±0.5℃)、qe=7.76Ce1/1.22(24.0±0.5℃)。在金属离子的初始浓度较低时,吸附量随着金属离子初始浓度的增大而增大;在初始浓度达到一定值时,吸附量出现吸附平衡。     

最优的双轴晶体非简并四波混频变频共轭波的产生

研究了双轴晶体中通过非简并四波混频产生可变频的共轭波.在KTP中共轭波有各种匹配类型.若选择合适的匹配方向及泵浦和探测波矢的合适角度,使由于离散效应引起的所有光线之间偏离得到最好的补偿.从而增加晶体的有效长度,并显著改善能量的转换效率,得到各种匹配类型的最佳工作条件.     

高比表面积等级孔γ-Al2O3的金属醇酯一步水解法制备及性能

采用金属醇酯一步水解法, 在不同含水有机溶剂反应介质中在常温条件下制备了具有特殊形貌及等级孔道结构的超高比表面积γ-Al₂O₃材料. X射线衍射(XRD)、 N₂吸附-脱附、 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征结果证明, 通过调节反应介质中水含量和溶剂类型可以精确控制仲丁醇铝的水解缩合反应过程和副产物醇分子的扩散行为, 进而优化产物的孔道结构. 研究结果表明, 在水/乙腈体系下制备的γ-Al₂O₃材料整体呈现出由大孔直孔道和三维介孔孔道构成的等级孔道结构, 且随着水含量的增加, 大孔孔壁依次出现光滑状、 片状和褶皱状的特定形貌; 在饱和水的丁醇溶液体系下制备的材料则展现出由厚度约为10 nm的片状γ-Al₂O₃堆积而成的三维介孔结构, 比表面积高达517 m ²/g. 选取水含量为3 mL的水/乙腈体系下的大孔-介孔γ-Al₂O₃材料作为载体制备负载型Pt基催化剂. 负载后载体等级孔结构基本保持完好, 金属Pt纳米颗粒均匀分散在载体上, 该催化剂在渣油脱金属催化反应中的脱金属性能比商用薄水铝石为载体制备Pt基催化剂更加优异. 脱Ni率和脱V率分别提高11.62%和10.83%.     

等级孔介孔-微孔TS-1分子筛单晶的合成及催化氯丙烯环氧化性能

针对当前钛硅型分子筛存在的微孔孔道孔径限制导致的流通扩散性能差及催化效率低等关键瓶颈问题, 通过在微孔分子筛中构筑跨尺度贯通高物质传输性能的等级孔道结构, 对钛硅分子筛(TS-1)晶体内等级孔道结构的可控构筑及其催化环氧化进行了研究, 成功制备出具有富含介孔孔道的等级孔介孔-微孔TS-1分子筛单晶材料(HTS-1), 其在氯丙烯催化环氧化反应中表现出了优异的催化活性及稳定性能.