强酸性介孔材料的研究进展

M41S族介孔分子筛的开发为合成具有均匀孔道和介孔尺寸的催化剂提供了可能性,介孔分子筛能使原油中较大的分子以及精细化工中的大分子反应物进入孔道进行反应,并容易扩散,具有重要的应用价值。但通常制备的硅铝介孔分子筛其酸强度较低,且水热稳定性较差,使其应用受到限制。因此,提高介孔材料的酸强度和水热稳定性是一个亟待解决的课题。介绍了近年来研究强酸性介孔材料方面的进展情况,如对MCM-41合成方法的改进及合成后的再处理,提高了酸量及水热稳定性;合成出了各种含微孔和介孔或大孔的混合相分子筛;利用强酸性沸石的晶种合成出具有强酸性的介孔材料;采用两步晶化法,在低表面活性剂浓度下,分别合成出了具有立方和六方晶系结构的强酸性介孔材料。     

介孔酸催化合成ETBE的研究

采用直接合成方法制备了SO24-/ZrO2-SBA-15催化剂,XRD、BET和 NH3-TPD表征结果表明 催化剂具有SBA-15介孔分子筛结构及强酸酸性。在固定床反应器上,以乙醇和叔丁醇为原料,SO24-/ZrO2-SBA -15为催化剂,合成乙基叔丁基醚(ETBE)。实验结果表明,SO24-/ZrO2-SBA-15催化剂的催化活性优于 HZSM -5沸石、HUSY沸石和氢型丝光沸石等微孔分子筛。     

纳米硅铝介孔分子筛对萘异丙基化反应的活性

在前期对纳米硅铝介孔分子筛制备、物性表征的基础上,考察了纳米硅铝介孔分子筛催化剂在萘异丙基化反应中的催化活性。反应中以异丙醇为烷基化剂,在适宜的反应条件下纳米硅铝介孔催化剂可使90%以上的萘达到转化,对异丙基萘、二异丙基萘选择性分别约为89.9%和74.1%,并具有与常见沸石催化剂Y,USY相当的催化活性,但是与常用于萘烷基化反应的M(丝光沸石)催化剂相比,具有较大孔道结构的纳米硅铝介孔分子筛对目标产物缺乏明显的择形特性。     

介孔TiO2负载纳米铁催化剂的制备及降解特性

以聚乙二醇4000(PEG-4000)为致孔剂,采用溶胶-凝胶法制备出了光催化活性高的锐钛矿型介孔Ti O2;以制备的介孔Ti O2为载体,采用液相还原法,在介孔Ti O2孔道及表面原位生成纳米铁以制备出介孔Ti O2负载纳米铁催化剂,并用XRD、BET进行了表征.以酸性红B染料为降解对象,研究了不同煅烧温度对介孔Ti O2光催化性能的影响.通过介孔Ti O2负载纳米铁催化剂与等当量的介孔Ti O2、纳米铁以及介孔Ti O2-纳米铁机械混合的光催化降解实验的比较,结果表明:该复合催化剂的光催化降解效率远高于介孔Ti O2、纳米铁以及介孔Ti O2-纳米铁机械混合催化剂的降解效率,20,min就可以使酸性红B的降解率达到85%.     

介孔TiO_2负载纳米铁催化剂的制备及降解特性

以聚乙二醇4000(PEG-4000)为致孔剂,采用溶胶-凝胶法制备出了光催化活性高的锐钛矿型介孔Ti O2;以制备的介孔Ti O2为载体,采用液相还原法,在介孔Ti O2孔道及表面原位生成纳米铁以制备出介孔Ti O2负载纳米铁催化剂,并用XRD、BET进行了表征.以酸性红B染料为降解对象,研究了不同煅烧温度对介孔Ti O2光催化性能的影响.通过介孔Ti O2负载纳米铁催化剂与等当量的介孔Ti O2、纳米铁以及介孔Ti O2-纳米铁机械混合的光催化降解实验的比较,结果表明:该复合催化剂的光催化降解效率远高于介孔Ti O2、纳米铁以及介孔Ti O2-纳米铁机械混合催化剂的降解效率,20,min就可以使酸性红B的降解率达到85%.     

正十二烷在改性Y型沸石内的ZLC扩散研究

选取3种改性Y沸石作为研究对象,并以未改性的Y沸石作为对比,在通过XRD、N_2吸附/脱附和NH_3-TPD对其晶体结构、孔结构和酸性进行表征的基础上,以正十二烷为探针分子,采用ZLC方法研究正十二烷在各种Y沸石分子筛上的扩散性能,从而分析孔结构以及表面酸性等因素对扩散的影响。结果表明,改性后的Y沸石样品与改性前比较,其晶体结构保持不变,孔结构类似,但是骨架n(Si)/n(Al)降低,表面总酸量减少,同时酸强度分布也发生了明显变化。扩散研究结果发现,改性后Y沸石的扩散能力提高,并且随着样品中中强和强酸酸中心数目的增加,正十二烷在沸石内的扩散系数增加,扩散活化能降低,有助于催化性能的提高。     

SBA－16硅基介孔材料结构对Cd^2＋吸附性能的影响

分别采用一步法和两步法,在不同酸性介质中设计合成了Im3m结构的SBA－16硅基介孔材料,并通过XRD、TEM、氮气吸附－脱附、^29Si固体核磁等手段进行了表征,研究SBA－16硅基介孔材料合成条件和结构对溶液中Cd^2＋吸附性能的影响．结果表明：在相同条件下,SBA－16硅基介孔材料的孔径越大、比表面积越高、孔壁表面Si—OH的数量越多,对Cd^2＋的吸附性能越佳．     

介孔碳材料应用于燃料电池催化剂载体的研究进展

综述了介孔材料及介孔碳的合成机理、方法和进展,并对介孔碳做燃料电池载体的应用进行了简要概括.介孔碳具有较高的比表面积、热稳定性,以及独特的孔结构,以介孔碳为载体的催化剂的电催化性能要优于以活性炭为载体的催化剂的性能.     

杂多酸催化剂上正庚烷加氢异构化

在微型固定床催化反应器上考察了SiO2及一种深度脱铝Y沸石负载杂多酸及贵金属Pt的双功能催化剂上正庚烷加氢异构化反应性能。结果表明,SiO2为载体的催化剂的活性和异构化产物选择性都不高。而大孔丰富,具有B酸性的深度脱铝Y沸石作载体的催化剂的保持30％的转化率的同时,仍具有94％的高选择性。     

各种沸石催化降解聚苯乙烯的研究

通过热重分析研究了HY、Hβ、HM(丝光)、HZSM-5沸石作为催化剂对聚苯乙烯催化降解的作用。讨论了沸石结构及酸性对聚苯乙烯的降解温度、活化能和生成积炭的影响。沸石结构不同,对聚苯乙烯的降解作用也不同。其中具有大孔径的HY、Hβ沸石作催化剂时,催化活性较高;而实际孔道尺寸较小的HZSM-5、HM沸石催化剂活性较低,聚苯乙烯的降解速度慢,降解温度与纯聚苯乙烯相差无几。催化剂对聚苯乙烯降解温度、活化能的影响为:HY>Hβ>HZSM-5>HM;积炭的形成主要与催化剂的孔结构有关,只有孔道尺寸相差不大时,酸量影响才是主要因素。沸石对生成积炭的影响为:Hβ>HY>HZSM-5>HM。