介孔材料MCM-41的导热研究

文章根据二氧化硅介孔材料MCM-41纳米孔结构特点,首先建立和验证了纳米结构单元模型,然后使用平衡分子动力学方法模拟了孔壁热导率;接着耦合孔隙内气体导热,开展了一维传热分析,最终提炼出MCM-41的有效热导率表达式;并对壁厚、孔径和孔隙率对热导率的影响进行了分析.研究结果表明,MCM-41具有良好的绝热性能,其有效热导率随孔隙率增大近似呈线性减小,且表现出各向异性;导热性能沿孔道长度方向表现出准一维特性. 关键词： 有效热导率 介孔材料 MCM-41 平衡分子动力学     

介孔分子筛Al-MCM-41的合成与催化异构化性能

采用正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,九水硝酸铝为铝源,十六烷基三甲基溴化胺(CTMABr)为模板剂,在室温条件下合成了介孔Al-MCM-41分子筛.通过XRD、N2等温吸附、SEM、FTIR等分析测试手段表征了分子筛的介孔结构和表面性质.结果表明所合成的分子筛有良好的介孔结构和较高的有序度,并且有较高的比表面积(达到816 m2·g-1)和窄的孔径分布.采用程序升温的焙烧方式、凝胶Al/Si比最大范围控制在0.06～0.13有利于合成高度有序的介孔Al-MCM-41分子筛.评价结果表明,所合成的Al-MCM-41分子筛对桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)异构化反应合成挂式异构体exo-TCD及金刚烷具有较高的催化活性和极高的选择性.     

Ce-MCM-48介孔分子筛的合成、表征和催化性能

尝试以混合模板剂pH调节水热合成掺入铈的介孔分子筛CeMCM48,并采用X射线衍射、高分辨透射电镜、紫外可见漫反射、X射线荧光光谱、氮气吸附脱附测试手段对样品进行表征.结果表明,新合成的掺铈介孔材料仍保持立方介孔的有序结构,有序性及吸附性能得到改善.所合成的掺铈的立方介孔分子筛对环己烷的液相氧化反应的催化活性和选择性较高.CeMCM48催化环己烷氧化反应的转化率较MCM48催化的转化率提高了8.3%～14.2%,对主要产物的选择性提高了63.4%～68.8%.     

Ce-MCM-48立方介孔分子筛结构的光谱表征

在碱性条件下,以混合模板剂pH调节水热合成了掺入铈的介孔分子筛Ce-MCM-48,并采用XRD,DRUV-Vis(紫外-可见漫反射),FTIR,XRF结合BET等测试手段对样品进行表征。实验结果表明,采用本方法所合成的掺铈介孔材料仍保持立方介孔的有序结构,同时适量的铈的掺入和pH调节使分子筛的有序性及吸附性能得到改善,晶胞参数增大,孔径更均一,孔壁增厚。从而可推出Ce-MCM-48的热稳定性、水热稳定性、催化活性及择形选择性可得到提高。掺入的铈以四配位状态高度分散在介孔的有序结构当中。红外光谱表明不同量的铈的掺入对骨架硅的各种振动扰动程度不同。     

纳米ZSM-5分子筛的合成与表征

水热法合成常规微米 ZSM- 5分子筛并使用其作为基准物 ,以中孔碳纳米管为惰性基体 ,限定空间尺寸法合成了 Si O2 /Al2 O3 =1 0 0的纳米 ZSM- 5分子筛。 X射线粉末衍射测定结果表明该合成产品具有典型的 ZSM- 5骨架结构和纳米尺寸。红外光谱显示所合成产品具有典型的 ZSM- 5型沸石分子筛的骨架振动 ,但与基准物相比较同时出现了蓝移和红移现象。透射电镜显示纯化后的碳纳米管具有 2 0— 30 nm的内径并已多处开口 ,晶粒度在 30— 6 0 nm之间。扫描电镜表明纳米沸石的存在 ,同时由于小尺寸效应该样品呈球形聚集态。该方法可用于合成不同晶粒大小的产品 ,且沸石的分离较容易。     

镧掺杂介孔TiO2光催化剂的制备、表征及其光催化性能

以钛酸四正丁酯和硝酸镧为原料, 以P123为模板剂,采用模板法合成了La掺杂型介孔TiO₂光催化剂, 借助TGA-DSC、BET、XRD及UV-Vis等测试手段对样品进行了表征,并以苯酚为模型污染物考察了镧掺杂量对样品光催化活性的影响．结果表明: La掺杂介孔TiO₂光催化剂孔径分布较均匀(～10 nm),比表面积可达165 m²/g．与纯介孔TiO₂相比,经掺杂改性后的样品在紫外光区及可见光区的吸收显著增强,对光具有更高的利用率,La掺杂可显著提高介孔TiO₂的光催化活性.     

超声波对合成介孔材料Al-MCM-41的有序度的影响

在超声频率为20 kHz,电功率为500 W的超声波作用下,分别以Al（NO₃）₃和Al₂ （SO₄）₃做铝源合成了具有不同Si/Al比的Al-MCM-41。XRD结果显示,尽管超声波作用下,掺杂杂原子Al也要降低介孔材料的有序度,但其有序度降低的程度比普通水热法要小,超声波的辅助可以在同样反应时间内得到比普通水热法具有更高有序度的Al-MCM-41,即在掺杂过程中,超声波要比普通搅拌有利于介孔材料保持其骨架稳定性。此外考察了超声波作用时间对产品有序度和粒度的影响。     

纳米Mn2O3的制备及其红外光谱研究

本言语和化学液相均相沉淀法首次制备了纳米Ｍｎ２Ｏ３利用射线衍射，透射电镜和红外光谱分析方法了其微经持征与物理性质的关系，并对结果作了初步的解释。     

Nd和Sb掺杂SnO2纳米导电粉体的性能研究

本文分别用 XRD、TG/ DSC/ DTG和 TEM等对 Nd和 Sb掺杂 Sn O2 纳米导电粉体的性能进行了研究。XRD测量结果表明 ,Sb掺杂 Sn O2 为替代型掺杂 ,Nd3 与 Sn4 和 O2 -结合形成 Nd2 Sn2 O7。TG/ DSC/ DTA结果表明 ,75 0℃以前前驱体已失去全部水分 ,并完全转化为氧化物。 TEM测定结果表明 ,该粉体的粒径大约为 2 0— 30 nm。用四探针法测定该粉体的电阻率为 0 .35Ω· cm。     

纳米级介孔分子筛及其超分子发光功能材料的制备与表征

本文在超声波条件下以三甲基十六烷基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源合成了纳米级（10－40nm)的介孔分子筛（MCM－41）,其筛孔直径在2．7nm左右,选择Eu(Phen)4为客体,纳米级介孔分子筛为主体,在无水乙醇中进行分子组装,制备具有强发光性能的超分子纳米材料MCM－41－Eu(Phen),采用HRTEM,TEM,XRD,TG,IR和荧光光谱检测手段对产物进行了表征。     

红辉沸石合成A型分子筛的红外光谱研究

以天然红辉沸石合成了A型分子筛，通过XRD、IR光谱研究了其晶化过程。发现在1000-950cm^-1、750一600cm^-1、560cm^-1、460cm^-1处的红外吸收峰随结晶度有规律的变化，初步探讨其反应机理。     

超声波酸性体系下MCM-41的合成及表征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,以超声波为辅助手段于酸性介质中制备出了MCM-41介孔分子筛,采用XRD、TEM、FTIR等手段对样品进行了分析表征.结果表明,所合成样品具备MCM-41所特有的六方排列的一维孔道结构和较高的有序度,所合成的MCM-41平均粒径为11nm,孔径约为2.7nm.     

ZnO/MCM-41复合材料的制备及其光谱性质

以硅酸钠(NaSiO3·9H2O)为硅源,三甲基十六烷基溴化铵(CTAB)为模板剂在碱性条件下水热合成介孔分子筛MCM-41,然后以其为主体,采用锌盐浸渍-灼烧的方法.在介孔分子筛MCM-41上负载了氧化锌(ZnO)纳米微粒,并通过扫描电子显微镜,红外光谱(1R).紫外可见吸收光谱(UV-Vis),N2-吸附脱附和荧光光谱等手段对产品进行了系列表征.结果表明,分子筛平均直径约为1.7μm,对不同温度下灼烧后得到的ZnO/MCM-41组装体的光谱性质进行研究表明介孔分子筛MCM-41的尺寸所限,制备出的ZnO粒子粒径小于2 nm.量子尺寸效应使得ZnO/MCM-41组装体中的ZnO纳米粒子的紫外可见吸收光谱及荧光光谱均发生蓝移.通过红外光谱分析得知ZnO负载到MCM-41上并没有改变介孔分子筛原有的骨架结构.     

Synthesis and characterization of ionic liquid-functionalized alumino-silicate MCM-41 hybrid mesoporous materials

Ionic liquid-functionalized alumino-silicate MCM-41 hybrid mesoporous materials have been synthesized with two-step approach, by means of in situ skeleton doping with aluminium and post surface grafting with N-methylimidazole ionic liquid groups. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), high resolution transmission electron microscope (HRTEM), N₂ adsorption-desorption, Fourier transform infrared (FTIR) spectra, ²⁷Al and ¹³C MAS NMR spectra and temperature-programmed desorption (TPD) of NH₃. The results indicated that the bifunctionalized MCM-41 possessed ordered mesostructure. Aluminium was efficiently introduced into the framework of the mesostructure, generating Lewis and Brönsted acid sites. N-methylimidazole ionic liquid groups were covalently grafted onto the surface of mesoporous materials. The as-synthesized bifunctional MCM-41 showed good catalytic performance in the coupling reaction of CO₂ and propylene oxide.     

MCM-41负载磷钨酸的制备与表征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用水热合成法制备了介孔分子筛MCM-41,并利用浸渍法将磷钨酸(HPW)负载在MCM-41分子筛上,得到HPW/MCM-41催化剂f采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、透射电镜等手段对负载型催化剂进行了表征.结果表明,磷钨酸负载到MCM-...     

纳米介孔分子筛Sm-MCM的合成与表征

利用有机相-水相界面共沉淀溶胶支持自组装方法制备了颗粒大小约为10~15 nm稀土嵌入纳米介孔分子筛Sm-MCM(1∶10)。其BET比表面积、孔容和孔径分别为621 m2.g-1,1.25 cm3.g-1和8.0 nm。稀土掺杂能改善纳米分子筛的尺寸2。9S i-MAS NMR分析测试出样品的波谱峰-44,-58,-67,-76,-89,-107,-110 ppm,分别对应七个不同化学环境q0,q1,q2,q3,Q2,Q3,Q4[(S iO)4-nS i—(O—Sm—)n(n=4,3,2,1),(S iO)4-mS i—(OH)m(m=2,1,0)]。表明稀土元素已嵌入分子筛的骨架。不同的样品的巨大比表面积和大的孔容比表明分子筛为典型的介孔结构,也说明这些介孔物质材料在800℃的高温下有非常好的热稳定性。把硅胶基质介孔分子筛的红外吸收峰970 cm-1归属为硅羟基的扭曲振动。Sm-MCM的发射光谱归属于Sm3+离子的4L17/2→6Hn/2(n=11,13,15)跃迁发射。     

3,4-二甲氧基苯甲酸稀土配合物的合成及表征

合成了[Sm（3,4-DMOBA）3]2（3,4-DMOBA为3,4二甲基苯甲酸根）和[Dy（3,4-DMOBA）3]2两种稀土配合物,并用元素分析、红外光谱、热重分析等手段对标题配合物进行了表征研究。     

Effect of reaction parameters on the growth of MWCNTs using mesoporous Sb/MCM-41 by chemical vapour deposition

Mesoporous Si-MCM-41 molecular sieve was synthesized hydrothermally and different wt.% of Sb (1.0, 2.0, 3.0, 5.0, 10.0, 15.0 and 20.0) was loaded on it by wet impregnation method. The Sb/MCM-41 materials were characterized by various physico-chemical techniques such as XRD, TGA and TEM. The TEM image showed a honeycomb structure of the host material. They were used as catalytic templates for the growth of MWCNTs by CVD method with different temperatures at 700, 800, 900 and 1000 °C using acetylene as a carbon precursor. The reaction temperature was optimized for the better formation of MWCNTs and they were purified and then characterized by XRD, SEM, HR-TEM and Raman spectroscopy techniques. The formation of MWCNTs with diameter in the range of 4−6 nm was observed from HR-TEM. The good thermal stability and high productivity of catalyst observed in this study revealed that the 2 wt.% Sb loaded MCM-41 could be a promising support for the catalytic synthesis of MWCNTs at 800 °C by CVD method.