双杂原子Ti-V-ZSM-5分子筛的合成与表征

在无碱性离子存在下，以硅溶胶、硫酸钛、硫酸氧钒为原料，分别采用四两基溴化胺（ＴＰＡＢｒ）、１，６－己二胺（１，６－ＨＤＡ）及正丁胺（Ｒ－ＮＨ２）模板剂，首次合成了双杂原子Ｔｉ－Ｖ－ＺＳＭ－５分子筛，并对产物的物性与结构进行了表征。

V-ZSM-5上氨选择性催化还原NO降解机理的DFT研究

运用密度泛函理论对NO在V-ZSM-5的周期性晶包模型上的氨选择性催化还原降解路径进行了系统的研究。计算结果表明,NO优先于NH_3吸附于V上,NO的氨选择性催化还原降解反应经过生成不稳定的中间产物NH_2NO,随着中间产物NH_2NO分解成H_2O和N2,NO被分解。不稳定的中间产物NH_2NO在[VO]1+活性位点上也可以分解成H_2O和N_2。

微酸性介质中V－ZSM－5的合成与结构表征

在含氟的弱酸性介质中，以四丙基溴化铵为模板剂，以ＮＨ_４ＶＯ_３和ＶＯ^（２＋）为钒源合成出Ｖ－ＺＳＭ－５分子筛，运用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＩＲ、ＸＰＳ、ＥＳＲ等手段对其结构进行了表征，结果表明，钒进入了分子筛骨架，并且主要以正四价态存在。

ZSM－5沸石中V的还原性能

用ＴＰＲ并结合ＸＲＤ、ＥＳＲ和ＸＰＳ等测试手段研究了Ｖ（Ⅳ，Ⅴ）－ＺＳＭ－５、Ｖ２Ｏ５－／ＺＳＭ－５（分别用浸渍法和机械混合法制备）及Ｖ２Ｏ５样品的还原性能，获得了还原过程中物相及钒离子价态变化的信息，发现分散在分子筛表面上的Ｖ（Ⅴ）还原温度比Ｖ２Ｏ５低，而位于ＺＳＭ－５骨架上的Ｖ（Ⅴ）却比Ｖ２Ｏ５更难还原。高于１２００Ｋ骨架Ｖ才开始还原；高于１３７０Ｋ，Ｖ－ＺＳＭ－５分子筛开始解体并转变成方英石结构，从骨架中析出的Ｖ完全还原成低价态。

微波辅助V/ZSM-5分子筛催化剂催化苯羟基化制备苯酚反应

研究了浸渍法制备的V/ZSM-5分子筛催化剂在微波辅助下催化苯直接羟基化制备苯酚的反应。采用XRD,N2物理吸附技术手段考察了催化剂的性质。实验结果表明:500°C煅烧4 h,5 wt%V的负载量制备的催化剂具有更好的催化活性。同时,研究了微波辅助下V/ZSM-5分子筛催化剂在不同的反应时间,催化剂的量,H2O2的量的催化活性。对比常规加热得到苯的转化率19.6%;V/ZSM-5催化剂在微波辅助下得到苯的转化率为32.2%和苯酚的选择性为100%。

V-W-Ti-Yb/ZSM-5催化剂超临界氧化处理焦化废水

采用浸渍烧结法制备了一种用于超临界催化氧化处理焦化废水的催化剂(V-W-Ti-Yb/ZSM-5),考察了反应温度、反应压力、反应时间、过氧比(氧气实际浓度与理论浓度的比值)等因素对COD及NH_(3)-N去除率的影响。实验结果表明:COD去除率的最优反应条件是反应温度448.2℃、反应压力24.2 MPa、反应时间16.2 s、过氧比2.5,此时COD去除率可达99.97%;NH_(3)-N去除率的最优反应条件为反应温度436.2℃,反应压力29.4 MPa,反应时间2.0 s,过氧比3.3,此时NH_(3)-N去除率可达98.74%。选择苯酚作为焦化废水特征污染物,拟合计算得到了V-W-Ti-Yb/ZSM-5催化剂超临界催化氧化处理焦化废水的反应动力学方程。

钒硅沸石中钒的存在状态研究

合成了四种不同Si／V比的V－ZSM－5分子筛，并根据XPS、ESR、TPR及DRS测试，分析了钒在沸石中的存在状态，结果表明，沸石中的钒有两种价态，每一种价态的钒又有两种存在形式，即骨架外高分散的钒（包括沸石外表面上和孔道内的钒）及存在于骨架上的钒。

新型硅酸盐的合成

Magadiite是一种层状硅酸盐,因其具有良好的离子交换性、吸附性、层间膨胀性而被广泛应用。其优良性能为它作分子筛转晶的前驱体打下基础,这是一种高效性和高选择性的合成沸石分子筛的路径。本文以硅源、碱源和水为原料合成magadiite,之后通过离子交换得到含钒原子的V-magadiite,对其进行转晶处理,制备V-ZSM-5分子筛。随后利用XRD、IR、Uv-vis、SEM等方法对其晶相、化学组分、形貌、结构等进行了系统测试表征。本文研究新型杂原子活性中心嵌入ZSM-5分子筛晶格的设计合成,合成了新型V-ZSM-5分子筛材料,解决传统方法中的不足,更有助于人们发现新型分子筛和理解分子筛转晶。

Fe-V-Ti-ZSM-5分子筛的合成及对NO与C_3H_6反应的催化性能

采用水热晶化法合成了含Fe、V和Ti三杂原子的ZSM 5分子筛,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外漫反射(DRS)、红外(IR)、电子顺磁共振(ESR)等手段对其进行了表征.研究表明,骨架上同时引入Fe、V和Ti后仍能形成ZSM 5分子筛结构,但随着杂原子浓度的增加晶粒变大,X射线衍射峰强度下降,无定型产物增加.样品的IR光谱在960cm-1处有杂原子分子筛的特征吸收峰,DSR和ESR也证实杂原子(Fe、V和Ti)进入了分子筛的骨架.对NO与C3H6的催化反应表明,Fe V Ti ZSM 5的催化活性比双杂原子分子筛的活性略高,骨架上的Fe、V和Ti对反应有一定的协同促进作用.

非骨架铝在V中心形成过程中的作用

采用电子顺磁共振 (ESR)技术 ,研究了非骨架铝在 H- MCM- 2 2分子筛上 V中心产生过程中的作用 .实验结果表明 ,H- MCM- 2 2分子筛经过高温处理后 ,产生一组六重超精细分裂信号 (A) ,该顺磁信号归属为 V中心 .超精细分裂 ,是由于与骨架铝相连的氧上的电子空穴与骨架铝相互作用的结果 ;分裂信号的产生与温度有关 ,其强度随着温度升高而增强 .不同晶体尺寸的 H- ZSM- 5分子筛的 ESR实验证实 ,容易形成非骨架铝的分子筛易形成 V中心 ,它产生于已经脱铝的分子筛或伴随着脱铝而产生 。