多种金属修饰的Ce/MCM-41催化解聚木质素的研究

采用共沉淀法和化学还原法制备一系列金属修饰的Ce/MCM-41分子筛催化剂。通过透射电镜(Transmission Electron Microscope,TEM)TEM对催化剂进行表征,并对La(Ni、Co)/Ce/MCM-41系列催化剂在二氧六环-水体系中催化解聚木质素的性能进行研究。试验结果表明:在该系列催化剂中Ni/Ce/MCM-41催化效果较好,在Ni负载量为20%、反应温度为260℃、反应时间为60 min、H2压力为2 MPa的反应条件下,解聚产物中乙醚萃取物达到46.1%。其中,主要单体产物为2-甲氧基酚、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚、4-丙基愈创木酚。

Ce-MCM-41的合成与表征及催化性能

以硅酸钠作硅源 ,以硫酸铈作铈源 ,以四甲基氢氧化铵作矿化剂 ,以十六烷基三甲基溴化铵作模板剂 ,在盐酸存在的温和条件下合成了 Ce-MCM-4 1中孔分子筛。用 XRD,低温 N2 吸附、FTIR和漫反射紫外可见光谱表征了其结构和基本物化性能 ,表明产物中铈已嵌入到 Ce-MCM-4 1的骨架中。在环己烷液相氧化反应中 ,Ce-MCM-4 1表现出一定的催化活性 ,反应时间 ,温度 。

Ce-MCM-41介孔分子筛的合成与表征

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,Na2Si3O7为硅源,采用水热合成方法制备了Ce-MCM-41介孔分子筛,并用XRD、FT-IR、SEM、TG-DTA方法对样品进行了表征。结果表明:该分子筛具有典型的MCM-41介孔分子筛特征。

Ce-MCM-41分子筛催化臭氧氧化水中腐殖酸

采用水热法合成铈掺杂MCM-41(Ce-MCM-41)介孔分子筛,并将其用于臭氧氧化水中腐殖酸,研究了催化剂质量浓度、铈掺杂量、反应温度和初始pH对腐殖酸降解及矿化的影响.结果表明,腐殖酸在Ce-MCM-41/O3体系内可实现有效降解.与单独臭氧氧化相比,Ce-MCM-41催化剂的加入可提高臭氧氧化腐殖酸的矿化效果.催化剂质量浓度为100 mg/L时,具有较好的催化活性,反应60 min,溶解性有机碳(DOC)去除率为70.58%(n(Si)∶n(Ce)=80);3种铈掺杂量催化剂的添加均能提高腐殖酸矿化效果.在278~308 K实验范围内,腐殖酸溶液的DOC去除率和UV254去除率均随反应温度升高而提高.溶液初始pH为6.0~8.5时,DOC去除率随碱性增强而略微下降.表明温度和溶液初始pH影响催化臭氧氧化去除腐殖酸的效果.此外,还考察了添加Ce-MCM-41对含溴水臭氧氧化过程中溴酸盐生成的影响,与单独臭氧相比,加入1.00 g Ce-MCM-41分子筛,溴酸盐生成量减少了46.94%,表明添加Ce-MCM-41分子筛可抑制溴酸盐的生成.因此,Ce-MCM-41分子筛可用于提高臭氧氧化腐殖酸效果和减少含溴水臭氧氧化过程中溴酸盐的生成.

TiO_2修饰Ce-MCM-41的结构表征及其光催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,Na2Si3O7为硅源,采用水热合成法制备了Ce-MCM-41介孔分子筛;产物经TiO2修饰,得负载型光催化剂.用XRD、FT-IR、SEM、TG-DTA等手段进行结构表征,并以罗丹明B降解为模型反应,考察Ti-Ce-MCM-41分子筛的光催化活性.

杂原子介孔Ce-MCM-41分子筛的制备及其吸附脱除甲硫醚性能

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,硝酸铈为铈源,采用水热法合成了杂原子介孔分子筛Ce-MCM-41。XRD和FT-IR表征结果表明,当加入的Ce/Si物质的量比小于0.04时合成了规整有序的介孔结构,并将Ce原子引入到MCM-41骨架中。N2吸附-脱附测试获得MCM-41和Ce-MCM-41(Ce/Si物质的量比为0.04)的平均孔径分别为2.82和2.46 nm,孔容分别为0.762 1和0.689 4 m3/g,BET比表面积分别为986.42和756.8 m2/g。NH3-TPD表征结果表明,Ce-MCM-41的酸性要明显强于MCM-41,但两种分子筛的酸性均较弱。利用合成的MCM-41和Ce-MCM-41吸附脱除甲硫醚浓度为58μg(甲硫醚)/g的甲硫醚/氮气混合气中的甲硫醚。甲硫醚分子尺寸的模拟结果为0.464 8 nm,可以很容易地进入分子筛的介孔孔道中。由于Ce-MCM-41分子筛具有较多的酸量,其硫吸附容量7.52 mg(S)/g明显高于MCM-41的4.57 mg(S)/g。MCM-41和Ce-MCM-41都具有较好的再生性能,再生3次后硫吸附容量仍可恢复到初始容量的80%,分别为3.52和5.86 mg(S)/g。

介孔分子筛Ce-MCM-41的深度吸附脱硫

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,硝酸铈为铈源,硅酸钠为硅源,采用水热合成法制备了MCM-41和Ce-MCM-41介孔分子筛,并用XRD、IR方法对样品进行了表征。在常温常压下,研究了纯硅MCM-41和不同铈含量的Ce-MCM-41作为吸附剂对模拟燃料以及真实FCC汽油的脱硫性能。结果表明,纯硅MCM-41对模拟燃料中噻吩的吸附脱硫率效果较差。Ce-MCM-41的脱硫率随着吸附剂中铈含量的增加而显著提高。噻吩吸附容量的提高与Ce-MCM-41的Lewis酸的酸强度及酸密度有直接关系。但在对FCC汽油的吸附脱硫试验中,吸附脱硫效果不佳。

Ti-Ce-MCM-41介孔分子筛光催化降解壬基酚的研究

介绍了双金属掺杂介孔分子筛Ti-Ce-MCM-41的合成及结构表征,并用来催化降解内分泌干扰化学物壬基酚。该催化剂以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,钛酸四丁酯为钛源,采用水热方法合成。在光降解实验中,讨论了溶液的初始浓度、催化剂投加量、pH值以及光照时间对去除率的影响。结果表明:在催化剂投加量为4mg/L,光照时间为90 min,pH值为5时,可以达到最佳去除效果。

介孔Ce-MCM-41的合成及光催化降解活性研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热合成法制备了稀土金属离子Ce掺杂的六方相有序介孔材料Ce-MCM-41,并用N2吸附、XRD、FT-IR、UV-Vis对样品结构进行了表征,将该材料用于模拟太阳光(500W氙灯)照射下甲基紫和亚甲基蓝两种染料的光催化降解研究,研究结果表明,该材料能显著降解上述两种染料,光催化降解效率高达82.4%和75.4%,具有很好的应用和开发前景。

Ce-MCM-41分子筛的合成

采用水热法,合成出Ce-MCM-41中孔分子筛。应用XRD、TG-DSC及BET等方法对其晶体结构、热稳定性以及孔结构进行表征。结果表明,将稀土金属铈引入分子筛MCM-41的骨架结构中,引发了分子筛MCM-41的结构变化,增大了孔结构,提高了热稳定性。所制备的Ce-MCM-41在苯乙烯的催化氧化中表现出了良好的催化性能,反应速率可达25.62%。

Ce-MCM-41催化氧化苯乙烯的影响因素

本文以双氧水为氧化剂,考察了介孔分子筛Ce-MCM-41催化氧化苯乙烯的影响因素。结果表明:Ce-MCM-41具有一定的催化氧化活性,苯乙烯转化率为25.62%。较适宜的催化氧化反应条件为:苯乙烯10mL、双氧水30mL、丙酮40mL、反应温度60℃、反应时间8h、催化剂用量0.15g,在该反应条件下,苯乙烯氧化制苯甲醛的选择性可达81%。

Cu/Ce-MCM-41分子筛的制备及其在吸附脱硫中的应用

合成了不同Cu/Si比(Ce/Si比皆为0.01)的Cu/Ce-MCM-41分子筛,用于在常温常压下吸附汽油模拟溶液中的含硫化合物,结果显示吸附剂中脱硫能力最好的是Cu/Si比为0.02的吸附剂。XRD、FT-IR、比表面测定等表征结果表明,样品具有MCM-41典型的规整有序的孔道结构,并且合成的特定阶段加入超声作用,可以优化其结构从而提高脱硫率。适宜的吸附条件为常温常压吸附,剂油比为0.019,吸附时间为2 h。另外,该吸附剂对分子尺寸较大的二苯并噻吩也有较好的脱硫效果,而且经过高温焙烧再生后,仍具有较高的脱硫容量。在芳香化合物竞争吸附的体系中,Cu/Ce-MCM-41仍然具有较好的选择吸附性能,说明所掺杂的金属离子之间可能形成了协同作用,从而使吸附剂同时拥有了较高的脱硫容量和选择性。

Ce-MCM-41分子筛用于臭氧氧化对氯苯甲酸的活性评价

通过水热法合成了铈掺杂MCM-41(Ce-MCM-41)介孔分子筛,并将其用于臭氧氧化水中对氯苯甲酸(p-CBA).小角X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附(BET)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、透射电镜(TEM)表征结果表明,铈成功进入MCM-41分子筛骨架,以正四面体形式存在,且Ce-MCM-41保持了纯硅MCM-41有序的介孔结构,具有较高的比表面积;铈的掺杂显著提高MCM-41催化臭氧氧化对氯苯甲酸的活性,反应60 min后,TOC去除率由MCM-41的63%提高到86%(Si/Ce=60),而单独臭氧氧化仅为52%;铈的溶出仅为0.085 mg.L-1,较同样负载量的铈负载Ce/MCM-41的溶出(0.44 mg.L-1)有较大减少.催化剂重复使用3次后仍保持较高的活性,这表明Ce-MCM-41具有较好的活性和稳定性,是一种有前景的臭氧氧化催化剂.

Ce-MCM-41分子筛的吸附脱氮研究

在碱性条件下,以偏硅酸钠为铝源,硝酸铈为铈源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构模板剂,成功合成出Ce-MCM-41分子筛,采用XRD、FT-IR等手段对合成的Ce-MCM-41分子筛进行表征。XRD和FT-IR表征结果表明,Ce原子已经进入MCM-41的骨架。以Ce-MCM-41分子筛对油品中的氮化物进行吸附分离实验,研究对脱氮率造成显著影响的因素以及在一定参数范围内的最佳工艺条件。结果表明,Ce-MCM-41分子筛对模拟油脱氮的最佳工艺为:吸附时间3.0h、吸附温度80℃、油剂质量比20。在此工艺条件下,脱氮率为85.67%。

PEMFC用Ce-MCM-41/SPEES复合膜的研究

室温下,通过非水热合成法制备了Ce-MCM-41淬灭剂,通过XRF、FT-IR、XRD等表征显示了Ce4+很好地插入到MCM-41骨架中,TEM表征了Ce-MCM-41的多孔结构,利用二甲基亚砜(DMSO)作为捕获剂通过UV-VIS光谱方法表征了Ce-MCM-41淬灭剂捕获自由基的能力。为了降低燃料电池条件下自由基(HO.)对膜的降解制备了Ce-MCM-41/SPEES复合膜,通过离线Fenton实验和在线加速开路降解实验观察了膜的稳定性,结果显示了Ce-MCM-41/SPEES复合膜的稳定性得到了提高。

水解对MCM-41分子筛的结构破坏作用

详细考察了ＳｉＭＣＭ－４１、ＡｌＭＣＭ－４１和ＨＡｌＭＣＭ－４１在不同环境中的水解和结构破坏情况．空气和水蒸汽中短期高温焙烧对全硅型ＳｉＭＣＭ－４１的结构影响较小，但在潮湿空气中长期放置可因Ｓｉ—Ｏ—Ｓｉ键发生水解而造成结构的严重破坏．ＡｌＭＣＭ－４１的抗水解能力优于ＳｉＭＣＭ－４１的，但因其结构中包含一定量的Ｎａ＋离子，降低了高温焙烧时结构的热稳定性和水热稳定性．ＨＡｌＭＣＭ－４１的热稳定性和水热稳定性均优于ＡｌＭＣＭ－４１．分子筛水热晶化过程中的盐析效应被证实是导致ＡｌＭＣＭ－４１和ＨＡｌＭＣＭ－４１抗水解能力增强的原因。

浸渍液体积对有序介孔SiO_2微球中Ce/Cu负载的影响

实验以Ce(NO3)3.6H2O和Cu(acac)2为原料溶于乙醇制备前驱体溶液,采用浸渍法在MCM-41有序介孔二氧化硅微球中负载Ce/Cu氧化物,最终得到负载氧化铈和氧化铜的MCM-41多孔复合微球。结果表明,Ce/Cu负载于微球的介孔中;随着浸渍液体积的增加,Ce/Cu负载量增大。

载Ce介孔分子筛催化剂上庚烷异构化性能研究

采用分步浸渍法制备了Ni-SiW12-Ce/Al-MCM-41双功能催化剂,通过X射线衍射(XRD)、BET和扫描电子显微镜(TEM),H2-TPR等方法对催化剂进行了表征.在常压连续流动固定床气固反应装置上,研究了催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能,考察了催化剂制备条件对正庚烷临氢异构化反应效果的影响.结果表明,Ce的掺入改善了活性组分Ni的分散性,优化了催化剂庚烷异构化性能,同时增加了催化剂的稳定性.在Ce含量为0.8%、硅钨酸含量为20%、Ni含量4%、还原温度为400℃、还原氢气流速50 mL/min的条件下制备的催化剂的效果最好.以4%Ni-20%SiW12-0.8%Ce/Al-MCM-41为催化剂,当庚烷转化率为22.3%时,异庚烷选择性达到65.4%.