合成新型微孔-中孔复合分子筛NaX/MCM-41的实验研究

利用天然矿物钾长石和工业原料水玻璃,在水热条件下合成出中孔-微孔复合分子筛NaX/MCM-41,并通过X射线粉末衍射(XRD),N2吸附-脱附等温线,扫描电镜(SEM)等手段对样品进行了表征。     

新型介孔分子筛的合成与性能表征

利用天然矿物钾长石作为硅铝源前驱体,采用一步晶化法合成出含有NaX型沸石基本结构单元的新型介孔分子筛。采用XRD,N2吸附-脱附曲线、红外光谱(FTIR)、固体核磁共振、SEM等测试方法表征了样品的结构特征和性能。研究表明：所合成的材料具有介孔分子筛的结构特征,孔壁含有NaX型沸石初级和二级结构单元(共享氧原子的[SiO4]和[AlO4]四面体及双六元环);样品的粒度为0．3～0．5μm;其比表面积为777m^2／g;平均孔径为3．2nm,孔壁厚度为1．7nm。固体核磁共振(^27Al MAS NMR)表明：样品经高温煅烧以后骨架中没有脱铝现象出现;TEM观察显示：样品从侧面看为较好的指纹状,正面则为典型的六方孔道排列,即孔口为六方形的蜂窝状结构。合成的样品具有更好的水热稳定性能。     

ZSM-5/MCM-41复合分子筛的制备及对乙醇脱水的催化活性

以微孔ZSM-5分子筛为母体,采用NaOH溶液对其进行预处理,再在水热条件下以十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）为模板剂制备了ZSM-5/MCM-41介微孔复合分子筛,考察了预处理温度、晶化温度等因素对复合分子筛结构和形貌的影响。进一步考察了该复合分子筛催化剂在乙醇脱水反应中的催化活性。结果表明,ZSM-5分子筛在2.0 mol/L NaOH溶液中于110℃预处理20 h,再于110℃水热晶化20 h制备的分子筛具有良好的介微孔复合结构;该复合分子筛经NH4NO3溶液离子交换制备的氢型催化剂在乙醇脱水催化反应中表现出良好的性能。当乙醇WHSV=0.5 h-1时,最佳反应温度为240～255℃,乙醇转化率〉99%,乙烯选择性〉96%。     

非金属矿物及废渣在垃圾卫生填埋中的应用现状

本文综述了一些重要的非金属矿物及废渣在垃圾卫生填埋中的应用现状。     

利用钾长石合成介孔分子筛AlMCM-41

利用X射线粉末衍射、红外光谱、固体核磁共振谱、X荧光化学全分析等测试手段,对利用天然矿物钾长石合成的含有NaX型沸石基本结构单元的新型介孔分子筛AlMCM41的晶化历程,进行了详细讨论。     

Ti-MCM-41分子筛催化剂的合成、表征及催化性能

以正硅酸四甲酯为硅源,钛酸四异丙酯为钛源,在异丙醇和水的混合溶液中室温下合成了Ti-MCM-41介孔分子筛,采用TEM、N 2吸附-脱附、XRD、UV-Vis和Raman等研究了分子筛的结构特性。并以过氧化氢异丙苯为氧化剂,考察了硅烷化处理后的Ti-MCM-41分子筛催化剂在丙烯环氧化反应中的催化性能。结果表明,与骨架外六配位钛物种相比,骨架内四配位钛物种活化有机过氧化物的能力更强,速率更快;四配位钛物种是环氧丙烷生成的活性物种,而六配位钛物种的存在则会导致反应副产物的生成。合成时添加适量的异丁醇可有效促进钛物种进入分子筛骨架中,并增大比表面积和孔体积,进而改善Ti-MCM-41催化剂的丙烯环氧化催化性能。性能最佳的催化剂上过氧化氢异丙苯转化率可达94.7%,环氧丙烷选择性可达95.8%。     

NPS-1负载磷钨酸催化合成4-叔丁基-2-(α-甲基苄基）苯酚

以介孔分子筛NPS-1负载12-磷钨酸杂多酸为催化剂,4-叔丁基苯酚和苯乙烯为原料,合成4-叔丁基-2-（α-甲基苄基）苯酚（t-BAMBP）。采用正交实验研究介孔材料NPS-1负载12-磷钨酸对t-BAMBP合成反应的催化活性,考察反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量对t-BAMBP收率的影响。优化的工艺条件为：反应温度70 ℃,反应时间30 min,n（苯乙烯）∶n(4-叔丁基苯酚)=1.3∶1,催化剂用量为4-叔丁基苯酚质量的0.2%,t-BAMBP收率70.3%。     

北京市六里屯垃圾填埋场的粘土矿物学特征及其对苯的吸附研究

本文研究了北京市海淀区六里屯垃圾填埋场中粘土层的矿物学特征及其对模拟废水中苯的吸附作用,结果表明天然粘土层中纯净粘土的含量和比表面积越大、越靠近表层、有机质含量越高,对苯的吸附率越大,其中纯净粘土的含量和比表面积对苯的吸附率均有较好的线性关系,一次线性回归的拟合优度R 2分别为0.91和0.89,但粘土层的酸碱度和阳离子交换量对苯的吸附能力影响不大。     

高比表面磺酸基改性介孔材料SBA-16的合成与催化活性

用非离子型嵌段高分子表面活性剂聚氧乙烯醚-聚氧丙烯醚-聚氧乙烯醚(EO106PO70EO106,F127)和2-(4-氯磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷合成出一种新型的含有2-(4-磺基苯基)乙基基团的SBA-16介孔材料。通过X射线衍射、核磁共振谱、扫描电镜、X射线荧光分析和气相色谱仪研究了样品的结构、形貌、组成和催化反应后的产物。结果表明:合成的含有2-(4-磺基苯基)乙基基团的SBA-16介孔材料样品是由大小均匀的微米级块状颗粒组成,属于体心立方(空间群为Im3m)结构,具有立方笼形孔结构孔和孔连通性以及高的比表面积(1028m2/g)。通过对乙酸和乙醇的催化反应表明:样品作为催化剂具有较高活性,初次使用时乙酸转化率为97%,乙酸乙酯的选择性为99%。经过4次使用后,乙酸转化率和乙酸乙酯的选择性仍然分别保持为97%和99%。     

球形黏土介孔复合材料在聚乙烯茂金属催化剂中的应用

采用离心喷雾干燥机合成公斤级球形黏土(海泡石、硅藻土和凹凸棒石)介孔复合材料。并对球形黏土介孔材料进行X射线衍射结构分析、比表面积-孔径分布和透射电镜测试,表明球形黏土介孔材料具有介孔结构和高度有序孔道。扫描电镜分析结果表明,3种新材料球体度均匀、分散性好。研究雾化器转速和反应物配比对球形黏土介孔复合材料粒形的影响,得到最佳喷雾干燥条件。考察海泡石、硅藻土和凹凸棒石球形黏土介孔复合材料负载聚乙烯催化剂的组成、结构和微观形貌。结果表明,3种黏土介孔复合材料在负载聚乙烯催化剂后仍然保持较好的微观形貌及其特有的介孔材料孔道结构。离心喷雾干燥制备球形介孔材料的实验优化条件：进、出口温度200℃和100℃,黏土介孔浆料浓度30%,雾化器转速12 000 r·min^-1。以3种介孔复合材料作为载体负载聚乙烯催化剂进行高压乙烯聚合小试试验,结果表明,3种催化剂对乙烯聚合的活性(4 000～4 300)gPE·(gcat·h)^-1均优于当前工业用载体955硅胶负载同样茂金属后的乙烯聚合的活性1 005 gPE·(gcat·h)^-1。聚乙...