六聚同多酸阴离子M6On-19(M=Mo,W,n=2;M=Nb,Ta,n=8)电子结构和化学性质的密度泛函理论研究

采用B3LYP方法在Lanl2DZ水平上计算了六聚同多阴离子(M6On19^-(M=Mo和W,n=2;M=Nb和Ta,n=8)的电子结构,分析了它们的前线轨道、分子静电势(MEP)．计算结果表明,Nb6O19^8-和Ta6O19^8-是电子给体,而Nb6O19^2-和Ta6O19^2-则是电子受体,这与它们在溶液中具有不同的化学性质是一致的．     

固相转晶合成含硼CF-2沸石过程中甲胺分子的状态变化

以¹³C MAS NMR与TG-DTG为主要手段,研究了多孔玻璃粉于蒸汽相中转变为含硼CF-2沸石过程中模板剂甲胺分子的状态变化.结果表明甲胺分子经历了三种状态变化:在反应初期,甲胺分子与多孔玻璃表面羟基形成弱相互作用;随着反应进行,一部分弱相互作用的甲胺分子转变为强相互作用的甲胺分子;强相互作用的甲胺分子与硅羟基、铝羟基、硼羟基共同形成CF-2沸石晶核,晶核长大成晶体,甲胺分子进入沸石孔道内,此时存在与多孔玻璃粉表面羟基弱相互作用、强相互作用以及处于沸石孔道内的三种甲胺分子.随着结晶度进一步升高,多孔玻璃表面弱相互作用与强相互作用的甲胺分子依次逐渐消失,最终全部进入CF-2沸石孔道内.孔道内有自由状态和质子化的甲胺分子.SEM照片从形貌上直观地表征了多孔玻璃向CF-2沸石的转变过程.     

Preparation and Characterization of Divanadium Pentoxide Nanowires inside SBA-15 Channels

One-dimensional V2O5 nanowires have been synthesized inside the channels of mesoporous silica SBA-15 through chemical approach, which involves aminosilylation of silanol groups on the silica surface, anchoring of isopoly acid, H6V10O28, by neutralization of basic amine groups, and thermal decomposition. The formation and physicochemical properties of the nanowires were monitored and studied by TG-DTA, variable temperature in situ XRD, TEM, N2 sorption measurements and UV-Vis DRS. The results indicate that V2O5 nanowires formed within SBA-15 channels belong to orthorhombic polycrystal domains. The oxygen-to-metal charge transfer band of V2O5 nanowires shows a blue shift in comparison with bulk V2O5, which clearly exhibits the quantum size effect of nanowires.     

甲胺与MFI、FAU 及FER型高硅沸石的相互作用

The adsorption of methylamine on highly siliceous MFI, FAU and FER-type zeolites was investigated withXRD, FT-IR, Raman, ^13C and ^29Si MAS NMR, and compared with the adsorption of methanol. As the adsorption of the amine, the relative intensity of XRD peaks of the zeolites has been changed significantly, the high-resolution ^29Si MAS NMR peaks have been broadened and shifted to low field, and the resonance of Si-OH groups has appeared. The vibration of N-H has been shifted to low frequency and C-N vibration moved to high frequency in the IR spectra, and the ^13C resonance peak broadened and shifted to high field for the adsorbed amine. The facts reveal an associating interaction between the perfect framework of the zeolites and the adsorbed methylamine with hydrogen bonds, leading to the formation of Si-OH groups and the high desorption temperature of the methylamine from the zeolites.     

常温常压下硅氨基化介孔SBA-15负载Keggin型钼钒杂多酸催化氧化乙醛的反应研究

Keggin-type molybdovanadophosphoric acids(HPA),H_4PMo_(11)VO_(40)(1),H_5PMo_(10)V_2O_(40)(2)and H_6PMo_9V_3O_(40)(3)were anchored onto γ-aminopropyltriethoxysilane(APTS)aminosilylated silica mesoporous SBA-15 throughacid-base neutralization and the resulting HPA/APTS/SBA-15 were characterized by BET,TEM,XRD,ICP,FTIRand ~(31)P MAS NMR.The characterization results indicate that the Keggin-structure of these HPAs is preservedwithin the mesoporous silica host.The samples were tested for catalytic aerobic oxidation of acetaldehyde hetero-geneously in liquid phase under ambient condition.The electrostatic force between heteropoly acid and aminogroups grafted on the silica channel surface leads to strong immobilization of HPA inside SBA-15 which is againstthe leaching during the reaction.The good catalytic performance and easy recycle of these catalysts make them aspotential environmental friendly catalysts for elimination of indoor air pollutants.     

多酸化学综合性实验:Dawson型多酸配位聚合物制备与表征*

设计了Dawson型杂多酸的制备实验,同时结合最新科研成果,引入配体和过渡金属离子与Dawson型杂多酸水热合成多酸配位聚合物,并通过X射线粉末衍射表征、红外和热重对多酸配位聚合物进行结构表征。通过该实验,不仅让学生了解多酸配位聚合物这一无机合成化学前沿领域,还可以锻炼学生的科研思维,在培养化学研究兴趣的同时提升创新思维和知识融会贯通的能力。     

GaxCs2.5-3xH0.5PW12O40的固相法制备及其催化正丁烷异构化反应的活性

利用室温固相法制备了一系列掺镓的钨磷酸铯盐催化剂GaxCs2.5-3xH0.5PW12O40(x=0.05,0.1,0.15).与钨磷酸铯盐相比,掺镓的钨磷酸铯盐催化剂的结构未产生变化,但其酸强度提高,在正丁烷异构化反应中催化活性增强,其中以Ga0.1Cs2.2H0.5PW12O40和Ga0.15Cs2.05H0.5P...     

铌酸/氧化铌在多相催化反应中的应用

介绍了铌酸，氧化铌的结构、性质及其在多相催化反应中的研究现状及应用前景。作为一种新型的催化材料，铌酸，氧化铌由于其独特的酸性和氧化还原性正受到越来越多人的关注。它可以作为催化剂的活性组分、助剂或载体使用，在烃类转化、选择性氧化、水解、水合、缩合、加氢，脱氢等若干酸碱和氧化还原反应中得到广泛的应用。     

石墨相氮化碳负载钒作为多相催化剂用于苯直接氧化制苯酚

苯酚是一种重要的化工原料,目前苯酚的工业生产路线普遍存在工艺流程复杂、苯酚收率低和环境污染严重等问题.为实现苯酚的绿色生产,苯直接氧化制苯酚的合成路线受到各国研究者的广泛关注.在苯直接羟基化反应常用的 N2O, O2和 H2O2三类氧化剂中, N2O由于来源有限,其工业应用受到极大限制;而 O2不易活化,且反应过程中常需还原剂存在,苯酚收率低;相比之下, H2O2作为氧化剂,其唯一副产物是 H2O,而且反应条件温和,因而以 H2O2为氧化剂的苯羟基化反应是最具工业应用前景的苯酚合成路线.然而,由于苯分子中的 C?H键非常稳定,活化能较高,同时产物苯酚的反应活性要高于反应物苯,因此,为实现苯的高效转化,积极探索研究高活性和稳定性的催化剂变得尤为重要.在我们之前的研究中发现,包含大π体系的氧化石墨烯载体有利于具有同样π共轭体系的反应物苯的吸附,进而促进苯的转化,提高反应活性.而石墨相氮化碳(g-C3N4)具有与氧化石墨烯类似的π共轭体系,且表面具有大量的活性位点和缺陷位,对苯环类物质具有较好的活化作用,这使其可能成为更优异的载体材料.基于此,以 g-C3N4为载体,采用浸渍法制备了一系列不同钒含量的催化剂xV/g-C3N4,并通过 XRD, FT-IR, TEM, TG等表征技术对催化剂进行了系统研究,以期揭示催化剂结构与反应活性之间的构效关系. XRD的表征结果表明,xV/g-C3N4仍具有载体 g-C3N4的层状堆积结构,且该结构不受钒负载量变化的影响.同时, xV/g-C3N4中钒物种的分散度较高,未发生团聚晶化.更直观地,通过 TEM观察发现,xV/g-C3N4中的钒物种均匀分散. FT-IR的表征结果说明钒物种与 g-C3N4之间存在较强的相互作用.此外,通过 TG表征发现, g-C3N4高温稳定性较好,即使焙烧温度高达550°C,其结构仍不受影响.综上所述,在xV/g-C3N4催化剂中,载体 g-C3N4的结构非常稳定,经负载钒物种以及焙烧处理后仍能保持不变;而钒物种与 g-C3N4之间存在较强的相互作用,且均匀分散,使催化剂具有较高的稳定性和较好的催化性能.在以 H2O2为氧化剂,80 wt%醋酸溶液为溶剂的苯直接氧化制苯酚反应中,xV/g-C3N4催化剂显示了良好的催化活性,其中反应活性最高的是8V/g-C3N4催化剂,在最佳反应条件下,苯酚的收率和选择性分别达到24.4%和99.2%.同时,通过计算 TOF值发现,8V/g-C3N4的 TOF值高达13.1 h-1,远高于文献中报道的以 C3N4为载体的催化剂的 TOF值(0.52–0.59 h-1),这表明xV/g-C3N4催化剂具有优异的催化活性.此外,以8V/g-C3N4为代表又进一步考察了催化剂的稳定性,在回收重复实验中催化剂的活性保持稳定.     

新型分子筛CFAP-5和CFSAPO-5的合成与性质

新型AlPO₄分子筛CFAP-5和硅磷铝分子筛CFSAPO-5分别水热合成于Pr₃N(三丙胺)-Al₂O₃-P₂O₅-H₂O体系和Pr₂N-Al₂O₃-P₂O₅-SiO₂-H₂O体系中。反应物摩尔配比分别.为:Pr₃N:Al₂O₃:P₂O₅:H₂O=1:(1～1.2):1:(40～80)和Pr₃N:Al₂O₃:P₂O₅:SiO₂:H₂O=1:(1～1.2):1:(0.5～2):(40～80),反应温度140℃。二丙胺亦可作为模板剂。经XRD、IR、TG、DTA和吸附等研究证明,CFAP-5在300～450℃之间、CFSAPO-5在300～600℃之间经焙烧后生成的相应分子筛,最大吸附孔径为4.4～4.9Å。