Mg改性ZSM-5／AlPO4—5复合分子筛用于甲苯甲醇侧链烷基化反应

水热法合成出ZSM-5／AlPO4-5复合分子筛，经Mg改性后，制备成碱催化剂。采用XRD、N2吸附等对其结构进行了表征，用Hammett试剂测量了复合分子筛改性前后的碱强度。同时考察了改性ZSM-5／AlPO4-5复合分子筛催化剂对甲苯甲醇侧链烷基化的催化活性。结果表明，同样改性条件下ZSM-5／AlPO4-5复合分子筛比NaX分子筛具有更高的催化活性。

AlPO4—5大单晶的合成

用一种新的合成方法--扩散合成法,成功地合成出了长度达毫米级,截面较粗的AlPO4-5大单晶,进一步说明了体系的局域不均匀性是合成AlPO4-5大单晶的有利条件.

Fe-AlPO4-5 分子筛的共振拉曼光谱

利用周期性密度泛函的方法,将过渡金属杂原子取代的硅基分子筛的共振拉曼计算结果成功推广到磷铝分子筛体系中.根据对Fe-ZSM-5共振拉曼光谱特点的推广和对Fe-AlPO4-5振动光谱的理论计算结果,预测在Fe-AlPO4-5的共振拉曼光谱的1190、1130、1000-1050和600cm-1位置附近将出现四条显著的谱带.实验的Fe-AlPO4-5的共振拉曼光谱中确实观察到四条与骨架Fe物种相关的谱带分别位于1210、1130、1050和630cm-1处,与预测结果一致.另外发现含铁磷铝分子筛的共振振动频率要高于相应的含铁硅基分子筛体系的振动频率,这种频率的差异主要是氧在不同分子筛体系中受力的力常数不同引起的.另外磷氧四面体和铝氧四面体之间的电荷吸引作用对振动频率也有较大的影响.

AlPO4-5分子筛中Co、Mn存在状态的XAFS和DFT研究

构建了模拟Co、Mn在AlPO-5分子筛中存在的簇模型,采用密度泛函(DFT)方法对模型进行了优化和计算,得到二价、三价Co和Mn在骨架中存在的理论数据,并结合XAFS技术研究了CoAPO-5、MnAPO-5分子筛焙烧前后Co、Mn配位环境的变化.在分子筛原粉中,Co、Mn可以四面体形式稳定存在于分子筛骨架中,Co-O、Mn-O键长分别为0.194,0.202nm;经过在空气中焙烧,发生了不同的变化:Co价态未变,而配位环境发生扭曲,Mn(Ⅱ)则部分被氧化生成Mn(Ⅲ).

合成微孔磷酸铝分子筛AlPO4-CJ2的新路径研究

采用水热晶化法首次在不添加有机模板剂的情况下,通过改变反应原料,用亚磷酸作磷源,合成出了微孔磷酸铝AlPO4-CJ2.经过单晶结构分析证实了粉末X-射线衍射(XRD)的结果.并用一系列对比实验对影响AlPO4-CJ2的诸多合成因素进行了研究.结果表明,氟化铵在合成中起着关键作用.在NH4F存在下,使用几种不同有机胺均可以合成AlPO4-CJ2.

母液添加乙醇胺合成高骨架Cu含量的Cu-AlPO4-5分子筛

向晶化母液中加入乙醇胺,在水热条件下合成了Cu-AlPO4-5分子筛.XRD、FTIR和H2-TPR结果表明,乙醇胺的加入能使Cu-AlPO4-5分子筛具有更多的骨架Cu物种,进而提高了苯直接H2O2氧化制苯酚反应过程中的苯酚收率和选择性;同时骨架外CuO含量下降,降低了H2O2无效分解率.

LiCoO_2表面原位包覆AlPO4及性能研究

采用AlPO4对LiCoO2进行了表面原位包覆,并通过扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)、X射线衍射光谱法(XRD)及电化学性能测试等分析手段比较了未包覆和包覆后材料的性能。结果表明AlPO4包覆层均匀,厚度为20 nm左右;包覆后LiCoO2的循环性能得到显著改善。

高性能AlPO4-14分子筛膜的制备及气体分离性能

制备了高性能的AlPO4-14分子筛膜.首先通过控制反应溶胶中水和模板剂的含量制备了形貌均一的AlPO4-14分子筛,分子筛的尺寸为15~18μm;然后采用晶种法即在反应凝胶中加入分子筛作为晶种进一步调控分子筛的大小,使得AlPO4-14分子筛的尺寸从15~18μm减小到2~3μm,得到形貌均一的纯相片状晶体,同时有效缩短了制备时间;最后以多孔管状莫来石为支撑体,采用二次生长法制备AlPO4-14分子筛膜.考察了2种不同大小的晶种对膜形貌和性能的影响,发现以大尺寸的分子筛(15~18μm)作为晶种制备的分子筛膜的分离层存在较多缺陷,而采用小尺寸的晶种(2~3μm)制备的膜层较均一致密.AlPO4-14分子筛膜经高温脱除模板剂后仍然保持着纯相的AlPO4-14晶型,表明二次生长法促进了AlPO4-14晶体在膜层中的生长且使其具有更高的结晶度和热稳定性.在25℃,100 k Pa下,AlPO4-14分子筛膜对H2/CH4,CO2/CH4和H2/CF4的理想分离因子分别为28,40和1047,且H2和CO2的渗透速率分别为6. 3×10^-7和9×10^-7mol·(m2·s·Pa)^-1;对等摩尔CO2/CH4混合气体的分离因子为81. 5,且CO2的渗透速率为8. 8×10^-7mol·(m2·s·Pa)^-1.

AlPO4-Si3N4溶胶-凝胶涂层对氮化物复合材料表面改性的研究(英文)

采用溶胶-凝胶法,对精加工的氮化物复合材料进行AlPO_4-Si_3N_4涂层处理后,表面非常致密,可防止基体因长期放置而吸潮。由于AlPO_4-Si_3N_4溶胶-凝胶能有效地弥合基体表面的微裂纹,且浸入到基体内部约34μm深,与基体形成交叉咬合,使材料整体性能提高。A1PO_4-Si_3N_4溶胶-凝胶涂层处理后,材料密度增加,表面气孔率降低,强度由60 MPa增加为85 MPa,断裂韧性由1.1MPa.m^(1/2)增加为1.9MPa.m^(1/2)。

溶胶凝胶介孔AlPO4玻璃镶嵌香豆素102的光学性质

运用新型溶胶凝胶法制备了高比表面积介孔AlPO4玻璃,并通过浸渍法将香豆素102染料镶嵌入该玻璃中。利用激发光谱和荧光光谱方法研究了香豆素102染料镶嵌浓度对光学性质和染料分子的形态的影响。激发光谱结果表明,香豆素102单体分子在介孔AlPO4玻璃中的激发带主要在366 nm处。随着染料摩尔分数从5×10-6mol/L增加到5×10-3mol/L,激发峰分裂并逐渐增宽,说明染料分子在介孔玻璃中逐渐聚集成J-二聚体。荧光光谱结果显示,随着染料摩尔分数从5×10-6mol/L增加到5×10-3mol/L,主要荧光峰从459 nm红移到479 nm。在浓度5×10-3mol/L时,可调谐宽度达135 nm。浸析实验证明染料在介孔AlPO4玻璃中稳定性很好。

Cu-Fe-MgO/AlPO_4-5对甲醇水蒸气重整制氢的催化性能研究

以AlPO_4-5分子筛为载体,采用浸渍法制备Cu-Fe-MgO/AlPO_4-5催化剂,用于催化甲醇和水蒸气重整反应制氢气。采用XRD、N2吸附-脱附、H2-TPR、CO2-TPD和NH3-TPD等对催化剂进行表征。结果表明,加入Fe可以明显提高甲醇的转化率,但副产物二甲醚的选择性也增加,添加MgO对降低二甲醚具有明显的作用,但不能提高甲醇的转化率。AlPO_4-5负载Cu、Fe和MgO的质量分数分别为15%、6%和1%时具有较高的催化活性,在反应温度300℃、水醇物质的量比为1.1∶1和质量空速2.51 h^(-1)的条件下,对甲醇的转化率为93.08%,二氧化碳和氢气的选择性分别为95.80%和96.93%,对副产物一氧化碳和二甲醚的选择性分别为1.70%和2.51%。表征结果表明,Cu-Fe-MgO/AlPO_4-5同时含有弱酸弱碱和强酸强碱中心,适量的MgO增加了强碱中心的量,降低弱酸中心的强度,但对强酸中心影响不大。

凝胶注模-冷冻干燥法制备磷酸铝基多孔陶瓷

磷酸铝多孔陶瓷是一种新型的多孔材料,在催化剂载体、膜支撑材料、过滤分离材料、有毒物质吸附剂等领域有着广泛的应用前景。本实验以磷酸二氢铵和氢氧化铝为原料,采用凝胶注模结合冷冻干燥工艺制备了具有连通开孔结构的磷酸铝基多孔陶瓷,探究了淀粉质量分数(0、2%、4%、6%、8%、10%)和碳酸钙质量分数(0、5%、10%、15%、20%)对磷酸铝多孔陶瓷烧结性能的影响。结果表明:随着淀粉质量分数从0增加到10%,多孔陶瓷的吸水率和开气孔率呈先减小后增大的趋势,体积密度和抗压强度呈先增大后减小的趋势;随着碳酸钙质量分数从0增加到20%,多孔陶瓷的吸水率和开气孔率呈先减小后增大的趋势,体积密度和抗压强度呈先增大后减小的趋势。

氟离子改性的AlPO_4-5和AlPO_4-11分子筛的研究

作者用2%的氟化铵溶液对A1PO_(4-5)和A1PO(4_11)分子筛进行了改性。产物经X射线粉末衍射、红外光谱、吸附水后的热重—失重速率等方法进行分析,结果表明氟化后分子筛的骨架发生改变.表面酸性研究表明氟化后分子筛不具B酸中心和L酸中心。

微波辐射条件下混合溶剂体系中AlPO_4-5分子筛的晶貌控制

在微波辐射条件下于混合溶剂体系中实现了AlPO4-5分子筛晶体的形貌控制.实验结果表明,AlPO4-5分子筛晶体的长径比(c/a)随体系中乙二醇与水体积比的增大而减小,其长径比可以在1.7～6.3之间调变.当在体系中加入晶种诱导时,产物晶粒的大小随加入晶种量的增加和诱导时间的延长而明显减小.在正丁醇与水的混合体系中,当正丁醇与水的体积比达到5∶1时,可以形成哑铃形的特殊晶貌.

AlPO_4-5分子筛模板剂的量子化学计算

以２３种有机分子作为模板剂用于ＡｌＰＯ４－５分子筛的合成,利用分子图形技术研究这些有机分子的形状和尺寸,采用量子化学ＰＭ３方法研究这些有机分子的电子性质,计算它们与ＡｌＰＯ４－５分子筛骨架模型簇之间的相互作用能．结果表明,量子化学计算数据可以作为寻找合成ＡｌＰＯ４－５分子筛新型模板剂时的重要参考依据．

ZSM-5(核)/AlPO_-45(壳)双结构分子筛的合成与催化裂化性能

采用X射线衍射、扫描电镜、X射线能量散射谱、红外光谱和核磁共振等多种物化方法对合成的ZSM 5 (核 ) /AlPO4 5(壳 )双结构分子筛进行了表征 ,证明这种材料具有以ZSM 5为核层、以AlPO4 5为壳层的双结构特征 .考察了合成条件对ZSM 5 (核 ) /AlPO4 5 (壳 )分子筛形貌的影响 ,发现ZSM 5分子筛的加入方式对产物的形貌有较大影响 .重油裂化反应结果表明 ,ZSM 5 (核 ) /AlPO4 5 (壳 )双结构分子筛的催化性能比ZSM 5和ZSM 5 /AlPO4 5机械混合分子筛样品好 ,表现为原油转化率和低碳烯烃、汽油及柴油收率提高 .

C_5烷烃分子在AlPO_4-5分子筛中吸附的分子模拟研究

采用分子水平计算机模拟方法研究了环戊烷、正戊烷和2-甲基丁烷在AlPO4 5分子筛中的吸附,得到了有关吸附平衡常数、吸附热、吸附等温线以及平均势能等。结果表明,在373K,2-甲基丁烷的饱和吸附量高于其他两种异构体;473K,环戊烷的饱和吸附量高于其他两种异构体;573K,在所测试的压力范围内,环戊烷的吸附量都高于其他两种异构体,2-甲基丁烷的吸附量高于正戊烷。C5烷烃分子在AlPO4 5中吸附量的不同是由于他们在分子筛中的排列方式不同而引起的。低吸附量时C5烷烃分子平均势能不随吸附量变化;高吸附量时平均势能随着吸附量的增加而降低;而2-甲基丁烷和环戊烷分子的平均势能变化更加明显。

H(Mg,Co)AlPO_4-5杂原子分子筛的酸性质测定

以红外光谱和程序升温脱附法研究了H(Mg,Co)AlPO_4-5分子筛的酸性,样品红外谱图中的3820和3680cm^(-1)谱峰分别归属于v_(Al—OH)和v_(p—OH),而3660～3568cm^(-1)谱峰则分别归属于HMgAlPO_4-5和HCoAlPO_4-5分子筛的M(OH)P(M=Mg,Co)基团的振动,酸强度顺序为:Co(OH)P>Mg(OH)P>P(OH)>Al(OH),吡啶吸附的红外光谱揭示,H(Mg,Co)AlPO_4-5分子筛具有较高酸强度的B酸和L酸中心。NH_3-TPD表明分子筛的酸强度顺序为H(Co)AlPO_4-5>H(Mg)AlPO_4-5>>AlPO_4-5。

铝源前驱体对离子热法合成磷酸铝分子筛的影响

以离子液体1-乙基-3-甲基-咪唑溴盐为溶剂和模板剂,选用不同的铝源,在常压下合成AlPO4-11分子筛.考察了在不同铝源条件下,物料配比、晶化时间和晶化温度对合成AlPO4-11分子筛的影响.产物通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段进行了表征.结果表明铝源性质的不同导致了合成规律和合成机理的不同.以异丙醇铝为铝源合成分子筛时,所需最佳P/Al比为3/1,分子筛的晶化速率较慢;而以碱式乙酸铝为铝源合成分子筛时,物料的P/Al摩尔比相对较低(1.5/1),分子筛的合成具有更快的晶化速率.

氮化硅陶瓷的低温常压烧结及其力学性能

本文采用氧化镁(MgO)和磷酸铝(AlPO4)为烧结助剂,利用常压烧结工艺于1600℃制备了以α相为主相的氮化硅(Si3N4)陶瓷材料。利用XRD和SEM等对其物相组成和显微结构进行了表征,并分析烧结助剂含量对材料致密度的影响,研究氮化硅陶瓷的致密度与其力学性能之间的关系。结果表明:当AlPO4含量为20wt%～30wt%时,氮化硅陶瓷的致密度可达90%以上,抗弯强度为250～320 MPa。AlPO4在Si3N4陶瓷烧结中对提高其致密度与力学性能起到了重要的作用。