完美骨架全硅β沸石性质研究

运用热分析技术研究胺类、烷烃类、芳香烃类、醇类在具完美骨架的合成得到 的全硅β沸石中的脱附行为，测定亲和性指娄A_T值和负载量。发现烷烃类、胺类 、芳香族化合物都对全硅β沸石骨架表现出亲和性，而醇类由于羟基的存在表现出 对骨架的憎性，结合吸附热等数据讨论了各类吸附质与骨架相互作用（主／客体相 互作用）的性质。     

全硅FER沸石上有机吸附物脱附行为的研究

运用热分析技术,研究吸附在体相和表面结构完美的单晶状疏水全硅FER沸石孔道中的有机化合物的脱附行为,测定亲和性指数AT值和负载量。所研究的吸附质为直链烷烃、直链烷基醇、直链烷基胺等,结果显示醇有较低的AT值,而直链烷烃有较高的AT值,胺类有最高的AT值。证明全硅FER沸石骨架对烷基、胺基呈现出强的"亲和性",而对羟基呈现出“憎性”。同时还发现吸附质的链长对脱附性质、AT值也有较大影响。     

全硅沸石上有机吸附物亲和性指数的研究

用热分析技术，研究含有不同官能团的有机吸附质分子如：直链烷烃、直链烷 基胺、直链烷基醇等，在结构完美全硅FER,MFI, FAU沸石孔道中的程序升温脱附行 为，测定它们在这些沸石上的吸附量及亲和性指数A_T值，研究孔道半径对亲和性 指数A_T值的影响。结果表明，与沸石Si-O骨架“亲”性强的吸附质的Ar值，随孔 道半径的减小而降低；“憎”性强的的吸附质的Ar值与孔道半径的关系，则呈相反 趋势。     

高硅FAU沸石与甲胺吸附物的相互作用

合成高硅沸石中所用的模板剂胺类分子与沸石骨架 Si—O基团间的相互作用机理尚不清楚 .迄今为止 ,沸石与吸附胺之间的相互作用的研究还只限于测定沸石酸性质 [1,2 ]、表面羟基活性位或了解模板分子在沸石骨架中的位置和状态 [3,4 ] .甲胺、乙胺在骨架完美的高硅 FAU(Y型 )沸石上的亲和性指数 AT 值 ,即被吸附有机物脱附峰温与该有机物的沸点之差分别高达 1 60与 1 5 0℃[5] .而在高硅 MFI(Silicalite-1 )沸石上为 1 60与 1 2 7℃ [6 ] .与大多数有机物不同 ,被吸附的胺类脱附时的吸热效应十分明显 .上述现象表明胺与高硅沸石骨架 O2 -…     

完善骨架全硅β沸石性质研究

以四乙基氢氧化铵为模板剂，正硅酸乙酯为硅源，静置水热法合成全硅β沸石 。用硝酸(13 mol/L)对硅铝比(Si/Al)为20的Na-β沸石回流脱铝。焙烧后的上述两 样品经粉末X射线衍射、低温氮吸附、核磁共振、红外光谱、吸附等温线等表征， 发现合成的全硅β沸石骨架与孔道结构完善并具有很高的表面疏水／亲有机物的吸 附特性。     

完美骨架全硅β沸石性质研究Ⅰ.合成全硅β沸石与脱铝β沸石的性质比较

以四乙基氢氧化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,静置水热法合成全硅β沸石.用硝酸(13 mol/L)对硅铝比(Si/Al)为20的Na-β沸石回流脱铝.焙烧后的上述两样品经粉末X射线衍射、低温氮吸附、核磁共振、红外光谱、吸附等温线等表征,发现合成的全硅β沸石骨架与孔道结构完美并具有很高的表面疏水/亲有机物的吸附特性.     

完善骨架全硅β沸石性质研究

以四乙基氢氧化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,静置水热法合成全硅β沸石 。用硝酸(13 mol/L)对硅铝比(Si/Al)为20的Na-β沸石回流脱铝。焙烧后的上述两 样品经粉末X射线衍射、低温氮吸附、核磁共振、红外光谱、吸附等温线等表征, 发现合成的全硅β沸石骨架与孔道结构完善并具有很高的表面疏水／亲有机物的吸 附特性。     

用TG/DTG/DTA研究硅沸石与有机分子的主体/客体相互作用

用TG/DTA/DTA法研究无阳离子与Si-OH缺陷、结构完美的硅沸石上烃类、烷基醇、烷基胺的热脱附行为。有机分子从硅沸石上脱附的温度低于300℃。其亲和性值AT=Td-Tb, 式中Td为有机分子在DTG上的失重峰温, Tb为该有机物在标准压力下的沸点。饱和烷烃的AT值为60~90, 而苯、甲苯、对二甲苯等的AT值为6~13。电负性较强的羟基使烷基醇与硅沸石的亲和性明显下降。多羟基醇的AT值为负值。对二甲苯、烷基醇、烷基胺在脱附时有明显吸热效应。AT值及脱附热效应的不同是硅沸石骨架O^2^-微孔表面与有机分子C-H基团, 其它极性基团之间相互作用不同, 以及受到硅沸石骨架空间限制的被吸附分子间缔合情况下同所致, 反应了不同类型的主体/客体超分子相互作用。     

用TG/DTG/DTA研究硅沸石与有机分子的主体/客体相互作用

用TG/DTG/DTA法研究无阳离子与Si—OH缺陷、结构完美的硅沸石上烃类、烷基醇、烷基胺的热脱附行为.有机分子从硅沸石上脱附的温度低于300℃其亲和性值A_T=T_d-T_b,式中T_d为有机分子在DTG上的失重峰温,T_b为该有机物在标准压力下的沸点.饱和烷烃的A_T值为60～90,而苯、甲苯、对二甲苯等的A_T值为6～13.电负性较强的羟基使烷基醇与硅沸石的亲和性明显下降.多羟基醇的A_T值为负值.对二甲苯、烷基醇、烷基胺在脱附时有明显吸热效应.A_T值及脱附热效应的不同是硅沸石骨架0~(2-)微孔表面与有机分子C—H基因,其它极性基因之间相互作用不同,以及受到硅沸石骨架空间限制的被吸附分子间缔合情况不同所致,反应了不同类型的主体/客体超分子相互作用.     

THF-FER沸石的系列研究

用SEM， HRTEM， SAED和XRD拟合等方法研究了在四氢呋南(THF)-Na_2O- SiO_2-Al_2)_3-H_2O价格政策纱中水热合成的高硅Na-THF-FER沸石的晶体结构、孔 道定向，以及不同因素对晶胞体积的影响。通过与全硅FER沸石和K-Na-FER沸石对 比实验证明，片状的THF-FER沸石昌体与全硅FER沸石晶体骨架结构及晶体生长择优 取向相同，其空间群为Pnnm。     

THF-FER沸石的系列研究

用SEM， HRTEM， SAED和XRD拟合等方法研究了在四氢呋南(THF)-Na_2O- SiO_2-Al_2)_3-H_2O价格政策纱中水热合成的高硅Na-THF-FER沸石的晶体结构、孔 道定向，以及不同因素对晶胞体积的影响。通过与全硅FER沸石和K-Na-FER沸石对 比实验证明，片状的THF-FER沸石昌体与全硅FER沸石晶体骨架结构及晶体生长择优 取向相同，其空间群为Pnnm。     

高硅沸石骨架结构及其稳定性的模拟计算（Ⅰ）

采用品格能极小化技术模拟计算了一系列结构的高硅沸石全硅骨架品格。预测了它们的骨架结构和品格能．计算结果与二氧化硅致密相比较，发现这些高硅沸石彼此间的品格能相差很小（＜37kJ·mol-1）、与α-石英相差30～67kJ·mol-1．这意味着在高硅沸石的合成中，特定结构骨架的形成仅需要较少的能量，可以解释高硅沸石骨架结构的多样性及其相似性，同时讨论了计算品格能和骨架结构间的关系，结果表明高硅沸石骨架密度和全硅骨架品格能具有较好的线性关系     

高温高压条件下ZSM-5沸石分子筛相变的研究

本文在高温高压条件下研究了具有热力学亚稳定性的全硅ZSM-5沸石分子筛的相转变。结果表明,压力对沸石分子筛的结构具有显著的影响。在4.0 GPa的冷压条件下,首次发现了全硅ZSM-5沸石分子筛通过骨架原子的重新调整而直接转变为全硅ZSM-11沸石分子筛,而且这一相转变是不可逆的。采取高压淬火的技术手段,在2.5GPa和800℃条件下,实现了全硅ZSM-5沸石分子筛向β石英相的转变;而在4.0GPa,1300℃条件下,全硅ZSM-5沸石分子筛转变为柯石英。首次得到在室温条件下稳定存在的β石英和柯石英。     

高硅沸石计算晶格能与骨架拓扑结构相关

应用晶格能极小化技术计算了十九种骨架拓扑结构的高硅沸石的全硅骨架晶格能。采用一元线性回归分析、多元线性回归分析和人工神经网络误差反传算法（ＢＰ），将这十九种拓扑结构高硅沸石的全硅骨架晶格能计算值与它们的骨架拓扑结构参数相关。预测结果与计算各能符合良好，表明晶格能与配位序（Ｎ↑－２￣Ｎ↑－４）具有优良的多元线性关系。利用多元线性回归方程对七种结构的高硅沸石的全硅骨架晶格能进行了预测。     

β沸石中铝的状态及归属

用FTIR方法对β沸石中铝的状态进行了研究．结果表明，在脱除模板剂的β沸石中存在着三种状态的铝，即骨架铝、非骨架铝和过度态铝．铝的存在状态与平衡阳离子的性质密切相关，当平衡阳离子为高电子亲和性的H 时，β沸石的骨架发生扭曲而具有较大的张力，使得Al-O键断裂，铝经过渡态移出骨架，成为非骨架铝．当H 被Na 等离子取代后，骨架形变得以缓解，过渡态铝重又恢复骨架四面体配位，而阳离子态的非骨架铝物种则被交换进入溶液．     

常温常压下β沸石改性吸附剂脱除噻吩类硫的研究

在合成不同硅铝比Naβ沸石的基础上，采用固相离子交换方法制备了Cu(I)、Ag(I)离子改性的β沸石系列吸附剂。样品的结晶度和BET比表面积有所降低，XRD表征结果表明，所制备的样品保持了结构的完整性，随着硅铝比的增加，Naβ样品的BET比表面积增加。Cu(I)、Ag(I)离子的引入使样品的红外骨架振动峰向低波数移动，与相同硅铝比的Naβ沸石相比，吸附剂的BET比表面积有所降低。对模型油的静态吸附结果表明,硅铝摩尔比为25时Cu(I)β吸附性能最好，模型油中硫的质量分数降到10×10－6以下，脱除率达到95％，Ag(I)β次之，脱除率达到87％。常温常压下固定床动态吸附穿透实验得到Cu(I)β、Ag(I)β的穿透硫容分别为0.144mmol/g和0.132mmol/g。     

THF-FER沸石的系列研究Ⅲ.晶体结构

用SEM,HRTEM,SAED和XRD拟合等方法研究了在四氢呋喃(THF)-Na2O-SiO2-al2O3-H2O体系中水热合成的高硅Na-THF-FER沸石的晶体结构、孔道定向,以及不同因素对晶胞体积的影响.通过与全硅FER沸石和K-Na-FER沸石对比实验证明,片状的THF-FER沸石晶体与全硅FER沸石晶体骨架结构及晶体生长择优取向相同,其空间群为Pnnm.     

THF-FER沸石的系列研究—Ⅱ．模板剂分子THF的位置

用^13C HPDEC MAS NMR与热分析方法表征了在四氢呋喃（THF）-Na2O-SiO2- Al2O3-H2O体系中水热合成的高硅Na-THF-FER沸石、酸交换后的H-THF-FER沸石以及 吸附于Na-FER和H-FER沸石中的THF。结果证明，模板剂分子THF位于Na-THF-FER沸 石骨架的FER笼内，平衡骨架阳离子Na^+主要存在于十元环孔道；而吸附子FER沸石 中的THF仅处于十元环孔道中，合成样品中THF的化学位移与液态THF相比，向低场 移动，谱线明显变宽，表明THF分子与FER笼之间存在很强的相互作用。     

MFI沸石上对二甲苯的热脱附

MFI沸石（ZS－5型）的骨架结构内含十氧元环的二维孔道［‘］，孔容积0．18cm‘·g－‘，硅沸石（Silicallte－1）是骨架中不合铝的ZSM－5．’‘StMASNMR话可揭示沸石的结构对称性、硅铝比和局部缺陷［习．Nagy等人间提出St－OH缺陷在含铅量高时形成．Woolery等门则认为出OH完全是由于骨架内包藏的桂的存在而产生，并随铝合量降低而增大．ZSM－5、硅沸石的结构特征和对二甲苯（Px）的性质决定了Px在ZSM－5上的吸附特性·本文用’‘StMASNLDEL表征硅沸石及不同含铅量的H、Na型ZSM－5的结构，并用＊W＊＊G巾TA分析吸附于…     

含超微氧化亚钴颗粒Beta分子筛的合成及其催化乙苯氧化性能

杂原子分子筛是指在硅铝分子筛或磷铝酸盐分子筛中含有骨架内或骨架外某种原子或其化合物的分子筛.这些杂原子可以是某些主族元素(如硼、锗、镓)或有变价特性的过渡金属元素(如钛、铁、钴、镍)等.将杂原子或其化合物通过浸渍、离子交换、水热晶化等方式引入沸石分子筛骨架中形成杂原子分子筛,往往可以改变沸石分子筛的骨架结构和理化性能,并赋予沸石分子筛新的催化反应性能.自1983年钛硅分子筛TS-1被发现能够高效催化烯烃环氧化以来,许多杂原子分子筛因其在催化烷烃类及芳烃类氧化、醛酮选择氧化及烯烃类环氧化等领域表现出的优良性能得到了广泛关注.目前,合成含不同杂原子的分子筛已成为分子筛材料开发的一个重要内容.分子筛的微孔孔道结构赋予了被引入其中作为催化中心的杂原子对反应物/产物分子独特的择形选择性;同时,分子筛骨架与杂原子之间往往存在化学键或空间限域作用,使得杂原子在高温高压等反应条件下依然保持高度的分散性,避免由于团聚导致活性降低.钴离子及含钴化合物在烷烃及芳烃类催化氧化反应中表现出很好的活性,能够利用分子氧实现对高碳烷烃及烷基苯的催化氧化.将钴离子及其化合物引入具有合适孔道结构的分子筛,可以提高催化反应的选择性.目前将对含钴分子筛的合成研究主要有后处理法及直接水热法.后处理法包括负载法及离子交换法,用于制备含有钴物种的硅铝分子筛;而直接水热法主要用于制备含有骨架钴的磷酸铝分子筛.目前为止,使用水热法合成含钴的分子筛材料的合成及其催化应用至今鲜有研究报导.这主要是由于传统的分子筛合成体系的高碱性环境会导致钴盐的沉淀,导致其无法被引入分子筛.我们通过优化合成条件,利用含氟体系直接水热法将钴引入Beta分子筛,得到含超微氧化亚钴团簇的Beta沸石分子筛.通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜及H2程序升温还原等表征手段对合成样品的物理化学性质进行了研究,并与使用浸渍、离子交换得到的含钴Beta沸石及水热合成得到的含钴AlPO-5分子筛的相关性质进行了对比.合成得到的含钴分子筛材料中,钴物种以亚纳米尺度的氧化亚钴颗粒形式存在.我们使用分子氧作为氧源,考察了该含超微氧化亚钴的Beta沸石作为催化剂催化乙苯氧化反应的活性.与浸渍、离子交换制得钴硅分子筛及含有骨架钴的磷酸铝分子筛材料相比,含超微氧化亚钴的Beta分子筛表现出更高的催化活性及对苯乙酮/醛的选择性.