具有多级孔的SAPO-34-H分子筛的合成与表征

以一种多功能长链有机硅为唯一硅源合成了多级孔材料SAPO-34-H(Hierarchical),并对其结构和性质进行了表征.氮气吸附和透射电镜(TEM)照片显示,SAPO-34-H样品不仅拥有常规的微孔体系,还有孔径在5.1nm左右的介孔体系.氨气程序升温脱附表征(NH3-TPD)结果显示,与传统的SAPO-34相比,该材料在引入介孔的同时酸性有所降低.     

大分子正十六烷的催化裂化

以具有新型多级孔中空薄壳结构的ZSM-5分子筛（Gel-ZSM-5）作为催化剂,正十六烷作为探针分子,研究了催化剂的孔道结构及酸性对大分子催化裂化反应的影响.实验结果表明,该催化剂中的介孔、大孔多级结构非常有利于大分子反应物、中间产物以及结焦物在其表面及内部的快速传输,从而大幅提高催化转化率并延长了催化剂寿命;另外,催化剂多级孔表面的大量酸性位点可以显著提高针对大分子的催化反应性能,并且明显改善了产物的选择性.在较短的反应时间下,这种构效关系体现得更加显著.因此,合理的酸性分布和多级中空薄壳孔道结构将赋予催化剂在大分子催化裂化中具有更好的催化活性、选择性及更长的催化寿命,为设计新型高效催化剂提供了依据.     

蛋黄-壳结构Fe3O4@SiO2@PMO磁性微球的制备及对漆酶的固定化

以蛋黄-壳结构的Fe₃O₄@SiO₂@PMO磁性微球作为载体, 采用交联法对漆酶进行固定, 考察了戊二醛浓度等对固定效果的影响, 并对固定后漆酶的活性进行了研究. 结果表明, 蛋黄-壳结构的磁性微球负载漆酶仅需6 h, 磁性微球对漆酶的固载量高达475 mg/g. 固定后漆酶的稳定性显著提高, 在pH=2.5~4.5的强酸性条件下, 固定后漆酶酶活仍可保持70%以上, 即使温度升高至60 ℃, 固定后漆酶的相对酶活仍保持65%以上. 这说明漆酶经所合成的材料固定后, 其耐酸和耐热能力都明显优于游离漆酶. 包覆的Fe₃O₄粒子使得材料很容易经磁铁分离法回收, 固定后漆酶经磁分离循环使用10次后仍然能保留85%的酶活, 具有良好的可操作性和稳定性, 有效降低了漆酶的使用成本.     

立方规则孔道结构含锆介孔氧化硅的合成与表征

以三嵌段共聚物为模板剂, 利用溶剂挥发法合成了具有立方相的含锆介孔氧化硅材料, 并对其结构进行了表征, 初步研究了其生成机理.     

新型大孔有机膦酸锆的合成及其表征

论文以草甘膦锆(ZrGP)为原料、乙二醇和乙醇混合物为共撑物,介绍了一种新型孔材料的合成方法。利用乙醇将草甘膦锆层板撑开后,乙二醇两端的羟基与草甘膦锆内不同层板上的羧基发生脱水成酯反应,进而生成窗口型孔材料。扫描电镜和XRD分析表明,合成得到的材料内部孔径大约为55 nm左右,是典型的大孔。由于所形成的孔壁由无机骨架和有机链共同组成,该孔材料具有较大的比表面积,达到260 m2.g-1。此外,该孔材料孔内存在大量的可配位基团,因而该材料在吸附、催化等领域会有广阔的应用前景。     

一步水热合成Mn-ZSM-5纳米分子筛及其性能

在强碱性条件下直接引入二价锰源, 一步合成出高纯度的纳米级Mn-ZSM-5分子筛. 通过X射线粉末衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)、 ²⁹Si核磁共振波谱(²⁹Si NMR)、 电感耦合等离子光谱(ICP)和氮气吸附-脱附等测试方法对其进行结构表征和性能测试. 结果显示, 锰原子存在于沸石骨架中, 产物为具有MFI结构的纳米级分子筛. 使用苯乙烯氧化反应作为探针反应, 以过氧化氢为氧化剂, 结果显示苯乙烯转化率达到84.98%, 转化数(TON)为208, 环氧苯乙烷选择性为87.62%, 产率为74.46%.     

碗状双亲型ZSM-5分子筛负载金纳米粒子的制备及催化性能

通过不对称修饰法制备了一种碗状双亲型的ZSM-5分子筛, 其拥有一个非极性的外表面和一个可修饰的极性内表面; 进一步利用经典的氨基接枝-原位还原过程, 选择性地在其内表面生长金纳米粒子. 通过X射线粉末衍射、 扫描电子显微镜、 透射电子显微镜、 红外光谱和X射线光电子能谱对材料进行了表征, 并考察了其催化硝基苯加氢制苯胺反应的性能. 在非常温和(室温、 水作溶剂及无需氮气保护)以及更低反应物浓度(0.03 mol/L, 低于室温下硝基苯在水中的溶解度)条件下, 该催化剂展现出与其它使用有机溶剂的催化剂相当的催化活性和选择性, 而且其催化性能明显高于其它以水为溶剂的催化剂, 这表明载体的双亲型结构是提升催化性能的主要原因. 该催化剂循环使用6次后, 其催化活性和选择性仍保持在相同等级.     

蒸汽辅助合成STW结构硅锗酸盐分子筛

采用蒸汽辅助法制备了高稳定性STW结构硅锗酸盐分子筛. 相比于传统水热方法, 使用温和的蒸汽辅助可显著减少模板剂用量, 产物结晶度与骨架Si元素含量更高. 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 能量散射谱(EDS)、 热重(TG)分析等技术手段考察了蒸汽辅助合成硅锗酸盐分子筛过程中水对产物结构的影响, 发现随着外加水量的增加, 产物从纯相GeO₂逐渐转化为STW分子筛纯相, 最终变为GeO₂, STW与MFI结构的混相; 此外, 反应物中带入的痕量水可以优先活化Ge元素, 从而在一定程度上决定了产物构型.     

常温合成硫掺杂微孔碳及其二氧化碳的吸附性能

常温下以间苯三酚和3-甲醛苯并噻吩作为原料,一步法合成了含硫酚醛树脂。在氩气保护下碳化,成功制备出了硫掺杂多孔碳(S-PC)。并利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和氮气吸附-脱附仪对材料进行了形貌、结构和性能的表征。实验结果表明,所得样品具有较高比表面积和大量的微孔,经过调控,可以使制备的硫掺杂多孔碳的BET比表面积达到997 m2·g~(-1),并使其微孔孔体积达到0.44 cm3·g~(-1)。得益于较高的比表面积以及其富含微孔的特性,当材料应用于二氧化碳吸附时,具有较高的CO2吸附量,在273和298 K时分别高达5.13,3.22 mmol·g~(-1),并具有良好的选择性。     

NiCo_2O_4@C纳米复合材料的水热合成及电化学储锂性能

采用一步水热法合成了棒状NiCo_2O_4前驱体,并通过调节水热反应过程中碳源(葡萄糖)的加入量以及后续热处理条件(气氛、温度)得到了一系列不同的NiCo_2O_4及NiCo_2O_4@C产物,并对这些产物的结构、形貌及电化学储锂性能进行了测试.结果表明,适当的葡萄糖加入量(0.5 g)配合合理的煅烧条件(400℃,氮气气氛)可以获得倍率性能和循环稳定性兼具的NiCo_2O_4@C纳米复合材料.在100 m A/g的电流密度下,该材料的首次充/放电比容量为634.1/767.2 m A·h/g,对应的库仑效率为82.7%,5周后的放电比容量为650.1 m A·h/g,容量保持率为84.74%,且在300 m A/g的高电流密度下可逆比容量仍可保持在225.9m A·h/g.