锰氧化物和氢氧化物中的孔道结构矿物及其环境属性

运用晶体化学理论,通过矿物孔道结构的基本概念,描述软锰矿、拉锰矿、恩苏塔锰矿、锰钡矿、锰钾矿、锰铅矿、水锰矿、斜方水锰矿、钡硬锰矿和钙锰矿等矿物的孔道结构特征。总结出孔道结构锰氧化物和氢氧化物矿物在环境修复和治理中的吸附效应、孔道效应、催化效应、氧化还原效应以及纳米效应,并展望孔道结构锰氧化物和氢氧化物矿物在环境属性开发领域的应用前景。

新型磷酸钒孔道结构化合物(H_3NCH_2CH_2NH_3)_3-[(VO)_4(PO_4)_2(HPO_4)_4]的水热合成及结构表征

以有机分子乙二胺作为模板剂合成了新型磷酸钒孔道化合物 (H3NCH2 CH2 NH3) 3[(VO) 4(PO4 ) 2 (HPO4 ) 4],并通过X射线单晶衍射实验进行了结构表征 .晶体学数据为 :C2 /c ,a =1.85 0 5 ( 9)nm ,b =0 .70 89( 4)nm ,c=2 .3 3 0 4( 10 )nm ,β =96.43 ( 3 )°,V =3 .0 3 8( 3 )nm3,Z =8,R =0 .0 67,Rbw=0 .163 5 .该化合物具有非常独特和规整的二维孔道骨架结构 。

介孔分子筛孔道结构对药物巯甲丙脯酸释放性能的影响

A series of mesoporous silica with variable pore structures were prepared.The influence of mesoporous structure on drug release profiles was studied.It is found that mesoporous pore structure has a great effect on the drug release rate.The cubic pore structure MCM-48 has a faster drug release rate than that of MCM-41 system;while SBA-16 with 'cage-like' pore structure system has the lowest drug release rate.

孔道结构矿物及其晶体结构特征

给出了孔道结构的定义。重点介绍了包括钠沸石、浊沸石、钙十字沸石、菱沸石、丝光沸石、坡缕石、海泡石、绿柱石、异极矿、软锰矿、拉锰矿、锰钾矿、硬锰矿、钙锰矿、水锰矿、黄磷铁矿、磷钠铍石和磷灰石等在内的硅酸盐类、锰的氧化物和氢氧化物类 ,以及磷酸盐类等具有孔道结构的天然矿物和它们的结构特征。简要论述了具有孔道结构的矿物在环境修复和治理中有广泛应用的吸附效应、孔道效应和催化效应 ,认为具有孔道结构的矿物在未来的环境属性开发、化学和生物改性以及合成孔道矿物方面会有很好的应用前景。

不同方法脱铝八面沸石性质研究——Ⅱ.孔道结构研究

研究了SiCl_4、(NH_4)_2SiF_6、H_2C_2O_4及水热脱铝沸石的孔道结构。结果表明,所有脱铝方法均不能影响沸石晶粒大小的变化;SiCl)_4和(NH_4)_2SiF_6脱铝沸石基本上保持了沸石原有的孔道结构,而H_2C_2O_4和水热法脱铝则可导致沸石中出现40(?)左右的大量中孔结构,且H_2C_2O_4脱铝沸石的中孔孔径较为集中;在脱铝过程中,沸石的骨架崩塌以及中孔的形成都存在有某些规律性。随着沸石骨架Si/Al 比的增加,沸石由亲水性逐渐变为憎水性,而对烃的吸附能力则与体相铝含量有一致关系。

液压集成块典型孔道结构压力损失分析

液压集成块是液压系统中的关键部件,因体积小、结构紧凑、安装方便、振动小,有利于实现液压系统的集成化等优点,使液压系统广泛采用集成块布置。集成块上安装多个液压元件,使集成块内部孔道结构比较复杂。当孔道布局和孔道结构不合理时,产生的局部损失较多,使整个液压系统效率较低。该文采用ANSYS软件中的FLOTRAN CFD模块对常见的典型孔道流场进行数值仿真,分析工艺孔道对管道流场的影响,结果表明,流体通过的截面速度是影响系统效率的关键因素,孔道的结构也不同程度地影响着系统的效率。控制孔道内流体的速度,采用合理的孔道结构,是减小液压系统压力损失,提高液压系统效率的关键。

三维孔道结构化合物V_9P_8-4en合成及热稳定性

为了探讨影响V-P-O体系孔道结构化合物热稳定性的因素,以V2O5、H3PO4作为简单的无机前驱物、乙二胺作模板,利用分子自组装技术,水热法合成了三维孔道结构化合物(H3NCH2CH2NH2)4[VⅢ(H2O)2(VⅣO)8(OH)4(HPO4)4(PO4)4(H2O)2]·3H2O(简称V9P8-4en),并借助化学分析、FT-IR、TG-DTA、XRD及SEM等手段,从晶体化学角度对其进行了系统研究.结果表明:该化合物的热稳定温度为350℃,结构破坏主要是由于有机模板分子与骨架间的氢键破裂,导致结构失去支撑和电荷失衡等原因所致.提出加强骨架自身的稳定性及减弱模板与无机骨架间的键合强度,是可望提高此类化合物热稳定性的主要途径.

新型除铯环境材料硅钛酸钠孔道结构化合物(Na_4Ti_4Si_3O_(10))合成及结构表征

通过溶胶凝胶-水热合成法制备出一种新型的硅钛酸钠孔道结构化合物Na4Ti4Si3O10。经XRD、SEM、TEM、X-荧光分析等方法对其晶体结构进行了表征。晶体学数据为:P43,a=b=7.8110?、c=11.9735?、α=β=γ=90°。该化合物具有三维空间结构,组成基本单元为Ti-O八面体簇和Si-O四面体,孔道结构为两端都开放的管状毛细孔。微观形貌为规整的四方晶粒,粒子的平均尺寸为20nm;研究了Na4Ti4Si3O10的化学稳定性、热稳定性以及在整个pH范围内的除铯性能。

水和辛胺对ZnO多孔纳米块体孔道结构的影响

以ZnO纳米颗粒为原料,分别用水和辛胺水溶液作为造孔剂,利用溶剂热压方法制备了ZnO多孔纳米块体.实验结果表明,当以水作造孔剂时,随着ZnO纳米粉/水(质量比)比值的减小,ZnO多孔纳米块体的孔径分布变宽,比表面积和孔隙率增加;加入辛胺后,ZnO多孔纳米块体的孔径分布变窄,但比表面积和孔隙率略有减少.随着辛胺用量的增加,比表面积和孔隙率又同时呈上升趋势.对ZnO多孔纳米块体进行的红外吸收测试结果表明,在制备多孔纳米块体过程中,水及辛胺基本上都从样品中逸出,孔道中只有微量残留.

球形活性炭的孔道结构改性及其对乙炔氢氯化反应的影响

通过对市售球形活性炭浸渍Fe（NO3）。进行COz二次活化，使用不同活化条件制备得到具有不同孔径分布的球形活性炭，并研究了所制备的样品在乙炔氢氯化反应中的活性。利用扫描电镜（SEM）观察了样品表面形貌，采用BET法测试了样品改性前后孔道结构的变化，使用程序升温脱附（TPD）分析了样品改性前后吸附性能的变化，使用固定床装置对样品在乙炔氢氯化反应中的催化性能进行了测试。实验结果表明，球形活性炭通过浸渍0．3％的Fe（NO3）3，活化气体流量为C02150mL／min、N250mL／min时，二次活化能够将孔径扩大至6nm、中孔孔容达到0．21cm2／g、中孔含量为36％。将上述活化气体流量的样品用于乙炔氢氯化反应中，当反应条件为乙炔空速180h、温度180。C、n（HCl）。（C2H2）-1．05～1．1时，其初始转化率达到30％（比市售球形活性炭提高100％）。

FAU型多级孔分子筛孔道结构的表征

以Fe-NaY和NaY分子筛为原料,通过一种新颖的改性方法制备了具有多级孔结构的两种USY分子筛,采用N2吸附-脱附和变温超极化氙核磁共振(HP^129Xe NMR)实验对两种多级孔USY分子筛进行了表征,变温范围从173 K至233 K。HP^129Xe NMR表征结果显示,以NaY为原料的USY分子筛虽然具有更大的平均孔径、更多的介孔结构,但以Fe-NaY为原料的USY分子筛具有更好的微孔-介孔连通性,从而具有更好的扩散性能。HP^129Xe NMR可以反映两种多级孔USY分子筛孔道结构的细微差异,这种能够区分多级孔结构“质量”好坏的表征方法可以为多级孔材料的制备、表征及应用提供参考。

模板-滤取法制备UHMWPE多孔材料及其孔道结构

采用模板-滤取法制备超高分子量聚乙烯(UHMWPE)多孔材料,在NaCl作为造孔剂的基础上加入蔗糖作为助溶剂来调整和控制孔道结构,通过孔道结构的形貌观察和孔隙率的计算分析得出,蔗糖在超高分子量聚乙烯多孔材料孔道结构的形成过程中起到了管道连通作用,促进造孔剂NaCl的溶解,提高了孔隙率,改善了孔道结构。

离子对SBA-15形貌与孔道结构的影响

以三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为无机硅源,在不同酸度下合成了介孔材料SBA-15,考察了阳离子Na+、K+及阴离子Br-、I-、SO2-4、H2PO4-的加入对介孔材料SBA-15的孔道结构和形貌的影响。通过XRD图谱和N2吸脱附等温线发现,加入无机盐后介孔结构依然存在,且仍具有较高的比表面积;不同阴阳离子及不同加入量都明显影响了材料的形貌。

新型磷酸钒孔道结构化合物(H_3NCH_2CH_2NH_3)_3[(VO)_4(PO_4)_2(HPO_4)_4]的表征及热性能研究

利用五氧化二钒、磷酸作前驱物 ,乙二胺作模板 ,水热法合成了新型孔道结构磷酸盐化合物 (H3 NCH2 CH2 NH3 ) 3[(VO) 4(PO4 ) 2 (HPO4 ) 4]。借助红外光谱 (FT IR)、热分析 (TG DTA)、粉晶X射线衍射 (XRD)及扫描电镜 (SEM)等手段 ,对该化合物晶体在受热条件下的孔容脱除、结构变化及热相变特征等进行了系统研究。从晶体化学角度对其成分、结构及热稳定性之间的关系进行了探讨。指出应通过优化模板、元素替代等方法减弱模板分子与无机骨架间的键联强度及改善基本结构骨架的牢固性 。

改性方法对ATP孔道结构及Cr^(6+)吸附性能研究

凹凸棒石(ATP)作为天然二维纳米材料,因具有丰富孔道和较大比表面积被广泛用于水处理吸附剂,但其中含有大量杂质需提纯改性以期提高其吸附效率。文中研究焙烧、酸碱、水热、微波等一系列手段改性的凹凸棒石孔道结构变化及对水体中重金属离子Cr^(6+)的去除效果。研究结果证明:不同提纯改性方法对ATP的官能团、价键及孔道结构均产生影响。ATP-0(天然矿物)、ATP-1(碱焙烧)产物的吸附脱附曲线符合Ⅰ型等温线,说明以微孔为主;ATP-2(酸水热活化)、ATP-3(酸水热+碱改活化)及ATP-4(酸微波+碱改活化)的吸附曲线逐渐向Ⅳ型等温线转化,存在滞后环,孔道大小顺序为ATP-4>APT-3>ATP-2。吸附过程一般24—48 h达到平衡,对Cr^(6+)吸附效率强弱顺序为:ATP-4>ATP-3>ATP-2>ATP-0>ATP-1,ATP-4吸附效率达89.62%,吸附容量为18.32 mg/g。

柴油机颗粒捕集器不规则六边形孔道结构压降特性研究

为了提高柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的压降特性和碳烟承载量,该文提出了一种不规则六边形孔道结构,并利用AVL-Fire软件建立其三维模型,针对不同排气流量,排气温度,碳烟负载以及灰分堆积情况对DPF压降特性进行数值分析,并与四边形孔道结构进行对比。结果表明:在不同排气流量条件下,建立的数学模型模拟值与实际试验值相对误差处于2.54%~5.69%之间,计算值和试验值的数值差异较小,变化趋势一致;在同等排气流量和排气温度条件下,不规则六边形孔道结构DPF的压降特性优于四边形孔道结构;不同碳烟加载方式会影响DPF压降特性,递减分布压降最高,递增分布压降最低,且不同分布方式下不规则六边形孔道结构具有更低的压降;灰分在DPF内部以层状方式分布对压降影响较大,以尾端方式分布对压降影响较小;不规则六边形孔道DPF具有更陡峭的碳烟过滤效率曲线和更低的压降曲线,表明其能有效地提高碳烟及灰分承载能力,其中碳烟捕集效率上升时间同比降低34%;不同灰分堆积方式下,不规则六边形孔道结构有更小的DPF压降和更高的碳烟承载量,该文可为优化DPF结构,降低DPF压降,减小DPF再生频率提供参考。

三维孔道结构(H_3NCH_2CH_2NH_3)_2(H_3NCH_2CH_2NH_2)[V~Ⅲ(H_2O)_2(V~ⅣO)_8(OH)_4(H(P,B)O_4)_4(P,B)O_4)_4(H_2O)_2]·3H_2O的水热合成及晶体化学研究——(1)水热合成与产物表征

为了探讨化学成份对VPO体系孔道结构化合物结构稳定性的影响,根据酸碱平衡原理进行了合成实验设计;利用V2O5、H3PO4、H3BO3等简单的无机前驱物、乙二胺作结构导向剂,水热法合成了孔道结构钒硼磷酸盐化合物(H3NCH2CH2NH3)2(H3NCH2CH2NH2)[VⅢ(H2O)2(VⅣO)8(OH)4(H(P,B)O4)4((P,B)O4)4(H2O)2]·3H2O(简称V9(P,B)8-en).典型的反应起始物摩尔比为n(V2O5):n(H3BO3):n(H3PO4):n(en):n(H2O)=0.89:3.50:3.50:3.60:265(pH值为6.5),在175℃、自生压力条件下恒温晶化6.5d(最终pH值为5.9).通过电子探针、粉末X射线衍射、红外吸收光谱、原子占位度修正等方法,对产物的化学成份、物相及其结构等进行了实验研究.证实V9(P,B)8-en为V9P8-en的类质同象化合物,不同晶粒中B与P的含量有差别,B与P之比为O.1:7.9～2.54:5.46(原子比),但恒有V:(P+B)≈9:8.表明通过合理设计和控制合成条件,可在保持V9P8-en基本结构不变的前提下通过同晶取代引入新的化学成份,并由此探讨成份与结构稳定性的关系.

三维孔道结构(H_3NCH_2CH_2NH_3)_2(H_3NCH_2CH_2NH_2)[V~Ⅲ(H_2O)_2(V~ⅣO)_8(OH)_4(H(P,B)O_4)_4 ((P,B)O_4)_4(H_2O)_2]·3H_2O的水热合成及晶体化学研究——(2)晶体结构与晶体化学

在单晶X射线衍射实验的基础上,对孔道结构化合物V9P8 en的类质同象物V9 (P,B)8 en的晶体结构和晶体化学进行了深入研究。结果表明,该化合物的晶体学数据为:P2 (1) /n,a=1. 43134 (9 )nm,b=1. 01256 ( 6 )nm,c=1. 83156(12)nm,β=90. 280(2)°,V=2. 6545(3)nm3,Z=2,R=0. 0540,wR2=0. 1551。结构中,沿着三个结晶轴方向发育复杂而规整的三维孔道,最大孔径达1. 83nm(∥b轴),质子化乙二胺和水分子居于孔道中。硼部分替代四面体配位的磷,替代率为B8∶P8 =0. 1838∶7. 8162;其中B与{P—OH}位P的替代量大于与[P-O]位P的替代量。相对于V9P8 en来说,V9 (P,B)8 en的晶胞参数发生了变化,导致b轴增长( 1. 0150→1. 0256nm)和c轴缩短(1. 8374→1. 8316nm),同时β角变小(90. 39→90. 278 (2)°)。二者的化学计量比也不同,体现在结构与孔容的关系、电荷平衡、满足亲水疏水作用的结晶水的数量及有机模板分子的赋存状态等方面都有差异。

孔道结构钒铝磷酸盐(NH_3CH_2CH_2NH_2)[(VO)Al(PO_4)_2]的水热合成及热稳定性

用XRD,TG-DTA,FT-IR和SEM对水热法合成的孔道结构钒铝磷酸盐(NH3CH2CH2NH2)[(VO)Al(PO4)2]进行了热性能表征.该化合物中有机组份的分解温度,在氧化气氛中为305～529℃,在惰性气氛中为411～593℃.有机组分的分解逸出导致了结构的破坏,但晶体的微形貌没有发生明显的变化;温度继续升高,发生相变.该化合物热稳定性较其它含有机模板的孔道结构钒磷酸盐要高,主要原因在于结构中存在[AlO4]和[PO4]共顶连接而成的一维链,这种链增加了骨架的强度.

数据挖掘辅助定向合成──(Ⅰ)具有特定孔道结构的微孔磷酸铝

采用决策树方法对微孔磷酸铝的合成反应数据库进行了数据挖掘研究 ,结果表明 ,有机胺模板剂的属性对特定孔道的生成起着至关重要的作用 .进一步分析得到合成十二元环 Al PO4-5微孔磷酸铝的约束条件 ,并从理论上预测出用于合成十二元环 Al PO4-5微孔磷酸铝的一系列新的有机胺模板剂 .部分理论分析结果得到了分子力学计算的有力支持 ,并被合成实验所验证 .