介孔分子筛MCM-41的合成、表征与催化性能

具有大孔径和大比表面的MCM-41介孔分子筛在工业催化中显示了独特的催化性能,研究它的催化性能具有替代一些大分子反应的均相催化剂的实际应用价值。本文对MCM-41介孔分子筛的合成、改性、表征与催化性能进行了扼要的评述。     

不同硅铝比的Beta/MCM-41复合分子筛的合成和性能

分别以四乙基氢氧化铵和十六烷基三甲基溴化铵作为微孔相和介孔相的模板,采用两步晶化法制备了4种具有不同硅铝比,含微孔和介孔双模孔结构的Beta/McM-41复合分子筛.采用X射线衍射、N2吸附-脱附对Beta/MCM-41复合分子筛的结构进行了表征,利用吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)以及正庚烷裂解作为探针反应,对不同硅铝比的Beta/MCM-41复合分子筛的酸量和催化性能进行了研究.实验结果表明,随投料硅铝比的增加,复合分子筛介孔相有序性逐渐提高,微孔相的结晶度逐渐减小,酸量降低,正庚烷裂解的转化率明显下降.说明该复合分子筛的性能可随硅铝比的变化进行调变.     

MCM-41/HY介-微孔复合分子筛的合成与表征

以介孔MCM-41凝胶为母液,通过滴加HY浆液,应用水热反应釜合成了一种介-微孔复合分子筛MCM-41/HY.通过XRD、BET、NH3-TPD等手段对复合材料进行了表征,并对复合分子筛的水热稳定性进行了考察.结果表明,复合材料同时具有介孔分子筛MCM-41和微孔HY型沸石的特征,并且和纯MCM-41分子筛相比,复合分子筛的酸性明显增强,水热稳定性显著提高.     

磺化MCM-41介孔固体酸的合成、表征及其催化乙酰丙酸乙酯化性能

以硅酸乙酯为硅源、十六烷基溴化铵为模板剂,室温常压下便捷地合成了MCM-41介孔分子筛,进而以硫酸为磺化剂,不同水热条件下制得系列磺化介孔固体酸MCM-41-SO3H.利用TG、XRD、FT-IR、TEM-EDX等手段对所得材料进行了表征.采用碱滴定法测定其酸密度,并且以乙酰丙酸乙酯化反应为探针反应,评价其催化性能.结果表明,尽管水热磺化处理在一定程度上降低了MCM-41的介孔规整性,所制备的MCM-41-SO3H介孔固体酸仍较好地保持了MCM-41的介孔结构;水热时间和温度影响其酸密度,进而影响催化活性,其中磺化温度180℃、磺化时间21h制得的催化剂活性最高,乙酰丙酸转化率达到74.4%,并显示出较好的循环稳定性能.     

气相水解法介孔分子筛MCM-41组装纳米TiO2研究

以水玻璃为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,合成出MCM-41介孔分子筛,并以钛酸丁酯为前驱体,在高温气相炉中进行水解,羟基缩合对介孔分子筛MCM-41进行了纳米TiO2的修饰。XRD、FTIR、N2吸附脱附、SEM表征手段对其结构特征的测试结果表明:纳米TiO2不仅进入介孔分子筛MCM-41介孔孔道,较均匀地修饰了介孔分子筛MCM-41的孔壁,而且使介孔分子筛MCM-41能够保持有序的孔道结构。     

用于催化臭氧氧化的金属改性MCM-41研究进展

介绍了催化臭氧氧化技术的研究现状以及MCM-41介孔分子筛的性质特点;基于对MCM-41应用于催化臭氧氧化过程的优点和缺陷分析,综述了用于去除水中难降解有机物的金属改性MCM-41的制备方法和应用金属的种类;提出了金属改性MCM-41今后的研究重点和发展方向.     

硅铝分子筛催化剂上邻苯二酚o-烷基化合成愈创木酚反应性能

采用水热法合成了不同Si/Al比的MCM-41介孔材料, 研究这些材料在以邻苯二酚和甲醇为原料气相法一步合成愈创木酚反应中的催化性能, 并与几种微孔分子筛的催化活性进行比较, 考察了孔径、 酸强度和酸量对反应性能的影响. 结果表明, Si∶Al=100的MCM-41材料表现出较好的催化性能, 样品较大的孔径和一定量弱酸中心的存在对反应有利.     

负载Fe介孔分子筛催化热解乙醇制备纳米碳管

通过水热法合成MCM-41介孔分子筛,用负载Fe的MCM-41介孔分子筛作为催化剂,乙醇作为碳源用CVD法合成碳纳米管.采用红外光谱、X-射线粉末衍射、比表面积和孔径测定、透射电子显微镜等手段对介孔分子筛和碳纳米管进行了表征.结果表明:制得了长程有序性好,比表面积为1 077.79 m2/g,平均孔径为3.21 nm的MCM-41介孔分子筛;所制备出的纳米碳管管径均匀,缺陷较少,顶端开口,平均管径为5 nm,在HF溶液中超声波处理可以得到高纯度的纳米碳管.     

MCM-41介孔分子筛的烷基化修饰

以二甲基二氯硅烷为偶联剂修饰了介孔分子筛MCM-41,将有机官能团引到介孔分子筛MCM-41表面,制备了一种无机-有机复合材料CH3-MCM-41.研究了溶剂、偶联剂量、反应时间等因素对反应的影响,并用元素分析和红外光谱对复合材料进行了表征.     

中孔分子筛Al/SO_4~(2-)/MCM-41的合成与表征

用Al2(SO4)3对中孔分子筛MCM-41进行改性,制备了中孔分子筛Al/SO24-/MCM-41.采用X射线多晶衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等测试技术对样品的结构和表面酸性进行了表征.结果表明,用Al2(SO4)3改性中孔分子筛MCM-41,能得到仍保持着六方介孔结构的中孔分子筛Al/SO24-/MCM-41.     

纳米MCM-41分子筛微球的制备及结构表征

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸四乙酯为硅源合成MCM-41分子筛.利用XRD、SEM、FT-IR、TEM和N2吸附-脱附等表征手段探究不同的反应温度及老化时间对MCM-41分子筛形貌、粒径及结构的影响.结果显示:当反应温度在2080℃时,合成的纳米MCM-41分子筛的颗粒形貌呈球形,随着温度的升高,球形颗粒的直径逐渐增大,当温度升高到110℃时,MCM-41分子筛呈现出不规则的颗粒形貌;当老化时间为015h时,纳米MCM-41分子筛的单分散度较好,但随着老化时间的增加,粒径也在增加,同时颗粒团聚也比较严重.通过对纳米球形MCM-41分子筛形成机理的分析,得出合成纳米MCM-41分子筛微球的最优条件.     

新型功能化介孔材料CH3-MCM-41-NH2的合成和表征

以硅酸钠为硅源,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,合成介孔材料MCM-41．采用两步嫁接法,分别用三甲基氯化硅（TMSCL）和3-氨基三乙氧基硅烷（APTS）对合成的介孔分子筛进行化学修饰,首次将甲基和氨基同时嫁接到介孔材料MCM-41上,得到新型的介孔材料CH3-MCM-41-NH2．利用XRD和FT—IR对合成的新型功能化介孔材料进行表征．     

C3H6和NO在Cu-Al-MCM-41催化剂上的反应和吸附行为

利用XRD、NMR、N2吸附等温线、TPD、原位红外（in situFTIR）和程序升温技术等手段考察了Cu-Al-MCM-41的结构特征、化学吸附性能和催化NO选择性还原的反应活性。经Cu离子交换的Al-MCM-41半未改变载体的结构特征,仍保持长程有序的中孔结构。C3H6和NOCu-Al-MCM-41发生竞争吸附。C3H6在反应中起双重作用：一方面,提供NO选择性还原的还原物种;由于其在催化剂上的吸附而阻抑了NO的吸附。     

光功能化 YVO4：Eu3＋／M CM －41介孔材料的制备和发光性质

采用水热方法制备了光功能化的YVO4：Eu3＋／MCM－41介孔结构。采用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和紫外—可见吸收光谱仪（Uv‐vis）等测试分析技术对样品的结构和形貌进行表征。样品的光致发光性质包括激发光谱、发射光谱及荧光动力学等性质被系统地研究,并与水热法制备的YVO4：Eu3＋纳米晶的发光性质进行了对比研究。研究结果表明,光功能化的YVO4：Eu3＋／MCM－41介孔材料保持了MCM－41高度有序的介孔孔道结构,形成的YVO4：Eu3＋晶体形成于MCM－41的孔壁中,其粒径约为0．9nm。在复合材料中,激发带变窄,Eu3＋的本征激发带消失,Eu3＋寿命变短。YVO4：Eu3＋／MCM－41的发光效率比YVO4：Eu3＋纳米晶的发光效率高。     

介孔分子筛负载型铑膦配合物催化剂的制备

研究介孔分子筛ＭＣＭ－４１及其岁载铑膦配合物催化剂的制备,并用ＸＲＤ和ＦＴＩＲ对催化剂进行表征,活性结果表明,该催化剂的在丙烯氢甲酰化反应中的催化活性比其它分子筛负载的催化剂高。     

负载型Ni-B非晶态合金的制备及其催化加氢活性研究

通过化学还原沉积法将超细Ni B非晶态合金负载于介孔分子筛 (MCM 4 1,HMS)上 ,以丙烯腈加氢生成丙腈为目标反应 ,考察了上述催化剂的催化活性和热稳定性 ,并与Ni B/SiO2 和非负载型Ni B非晶态合金做了比较 .研究发现 ,上述 4种催化剂的催化活性依次为 :Ni B/MCM 4 1>Ni B/HMS >Ni B/SiO2 >Ni B .结合比表面测试 (BET) ,电感耦合等离子光谱 (ICP) ,X射线衍射 (XRD) ,差示扫描量热法 (DSC) ,选区电子衍射 (SAED)以及氢吸附等表征手段 ,发现高比表面和具有规整结构是Ni B/MCM 4 1具有较高活性的原因 .     

强酸性和水热稳定的MCM-41分子筛的合成

以ZSM 5沸石分子筛为原始硅铝源,在碱性条件下,通过水热法合成出了孔壁含有ZSM 5预结构单元的MCM 41介孔分子筛。采用XRD、N2 吸附脱附、FT IR和NH3 TPD等表征手段对样品进行分析,结果表明该分子筛是含有ZSM 5 沸石预结构单元的六方晶相结构,该介孔分子筛的孔壁明显厚于常规方法合成的MCM 41,具有较高的水热稳定性和较强的酸性。     

MCM-41介孔分子筛光致发光机理的研究

乙二胺水溶液作为碱介质合成得到纯硅MCM-41母体,然后分别于813,1 073和1 323 K温度下焙烧.结果表明,813 K焙烧后的MCM-41显示最强的光致发光强度,而1 073和1 323 K焙烧的样品仅具有微弱的光致发光效应.29 Si MAS 核磁共振(NMR)结果证实了高温焙烧后硅羟基含量降低.与此同时,骨架红外(IR)谱中氧空位缺陷带消失.证实了MCM-41的光致发光强度随焙烧温度升高而下降是受硅羟基含量和氧空位缺陷带的影响.     

Fe-MCM-41的微波合成及氧化还原行为研究

以溴代十六烷基吡啶（CPBr)为模板剂,硅溶胶为硅源,利用微波辐射方法合成出了中孔杂原子分子筛Fe-MCM-41。利用XRD、IR、循环伏安法等对Fe-MCM-41的结构进行了表征,结果表明铁元素已进入分子筛骨架,且以Fe^2 形式稳定存在。     

中孔MCM—41分子筛晶化过程的初步研究

在含阳离子表面活性剂－十六烷基三甲基溴化铵的碱怀水热体系中,考察了在３７３Ｋ,３９８Ｋ,４２３Ｋ和４７３Ｋ下合成中孔ＭＣＭ－４１分子筛的晶化动力学曲线及引入晶种对其合成的影响,并用ＸＲＤ,ＳＥＭ,ＩＲ及ＴＧ／ＤＴＡ等测试手段对其晶化期间中孔骨架我变化进行了表征。实验结果表明,随晶化过程的进行,产物中孔孔道结构的有序度在不断提高,但在原子水平上却始终缺乏严格的晶序,提高晶化温度,晶化速率明显加快,但