以硅溶胶和三氯化钛为原料合成Ti-MCM-41分子筛 Ⅱ.Ti-MCM-41分子筛的表征

利用N2 吸附 ,TG DTA ,FT IR ,UV Vis和UV Raman光谱等技术对以硅溶胶和TiCl3水溶液为原料合成的中孔Ti MCM 4 1分子筛的孔结构和钛的配位状态进行了详细的表征 .N2 吸附等温线表明 ,Ti MCM 4 1分子筛的孔径比纯硅MCM 4 1分子筛小 ,钛的加入使分子筛的单胞体积大大增加 ,比表面积和孔壁厚度也显著增大 .TG DTA结果表明 ,Ti MCM 4 1分子筛中存在着两种不同的模板剂键合位 .FT IR ,UV Vis及UV Raman光谱表明 ,Ti原子存在于分子筛骨架中且以四面体方式配位 ,没有结晶状态的TiO2 形成 .

高钛Ti-MCM-41分子筛的合成、表征与催化氧化性能考察

以硅酸钠、三氯化钛为原料,在Si/Ti物质的量的比为2～60的范围内合成出了Ti-MCM-41分子筛。采用XRD,FTIR,UV-Raman,TEM,低温N_2吸附等对合成的Ti-MCM-41进行了表征;并以环己烯的氧化为探针反应,对其催化氧化性能进行了考察。结果表明:合成的Ti-MCM-41介孔分子筛在nSi/nTi=4时,仍然保持了MCM-41的介孔结构,而当Si/Ti物质的量的比为2时,介孔结构消失;在制备过程中对pH值的适时调节,使硅酸钠和三氯化钛得到充分的水解和混合,制备出了高钛Ti-MCM-41分子筛,同时又避免了混合凝胶在水热反应过程中pH值升高的问题。实验发现,随着分子筛中钛含量的增加,环己烯在H_2O_2体系中的氧化转化率增大,最高约为83%,氧化环己烷的收率先增大后减小,最大约为37%;1,2-环己二醇的收率逐渐增大,最大约为57%。

ZrO_2/Ti-MCM-41催化聚丙烯裂解反应的研究

采用水热合成法制备了中孔分子筛ZrO2/Ti-MCM-41,通过XRD和N2吸附-脱附对其进行表征。结果表明,该分子筛具有中孔结构,并且随着ZrO2含量的增加,ZrO2/Ti-MCM-41孔道的长程有序性和结晶度有所减弱,直至失去中孔结构。将其应用于聚丙烯(PP)催化裂解反应,通过考察负载量、反应温度、催化剂用量和反应时间,对ZrO2/Ti-MCM-41催化裂解PP反应的规律进行了研究。结果表明,负载ZrO2质量分数为18%的ZrO2/Ti-MCM-41,在反应温度400℃、m(ZrO2/Ti-MCM-41)∶m(PP)=0.02和反应时间30 min条件下,PP转化率可达91.2%,液体产物收率为83.6%,优于热裂解及传统的HZSM-5小孔分子筛催化剂的催化裂解结果。

Ti-MCM-41分子筛的合成、表征及其催化作用

用过氧化氢异丙苯（CHP）控制钛酸四丁酯（TBOT）的水解速率，用水热晶化法合成了Ti-MCM-41分子筛，并用X射线衍射和紫外漫反射光谱对其结构进行了表征，用X射线荧光光谱法测定了Ti-MCM-41分子筛中的钛含量，考察了晶化时间、品化温度及n（CHP）：n（TBOT）对Ti-MCM-41分子筛的结构和钛物种分布的影响，得出了较佳合成条件：品化温度100℃、晶化时间3d、n（CHP）：n（TBOT）=8～12。表征结果显示，CHP的加入影响了钛物种的分布，可减少锐钛矿TiO2的生成。将不同条件下合成的Ti-MCM-41分子筛用于催化CHP作为氧化剂的丙烯环氧化反应，实验结果表明，适当的晶化温度、合理的n（CHP）：n（TBOT）及较长的晶化时间有利于提高CHP的有效转化率；产物中有部分丙二醇生成；Ti-MCM-41分子筛的催化活性与骨架钛的含量有关。

Ti-MCM-41的结构特征与芳烃羟化反应的化学亲和选择性

以不同硅源合成了Si Ti比不同的Si Ti MCM 41,并在引入Ti的同时引入Al,合成了Si Al比不同的Si Ti Al MCM 41。XRD、TEM、低温N2 吸附的表征结果说明 ,Ti MCM 41具有长程有序一维孔道 ,且比表面积较高。FT IR光谱表征说明 ,Ti对骨架Si的取代使MCM 41表面出现缺陷羟基。Al的引入有利于Ti MCM 41有序结构的形成 ,且可调变Ti MCM 41的表面性质。Ti MCM 41在不同极性芳烃化合物的羟化过程中表现出化学亲和选择性 ,且调变Ti MCM

ZrO_2/Ti-MCM-41的制备、表征及催化裂解聚丙烯反应的性能

采用水热合成法制备了中孔分子筛ZrO2/Ti-MCM-41,通过XRD、N2吸附-脱附、FT-IR、UV-Vis对其进行表征,表明其具有中孔结构,并且随着ZrO2含量的增加,ZrO2/Ti-MCM-41孔道的长程有序性和结晶度有所减弱,直至失去中孔结构。将其应用于聚丙烯(PP)的催化裂解反应,通过考察硅钛比、负载量、反应温度、催化剂用量和反应时间,对ZrO2/Ti-MCM-41催化裂解PP反应的规律进行了研究。结果表明,n(Si):n(Ti)=40,ZrO2负载质量分数为18%的ZrO2/Ti-MCM-41,在反应温度400℃,m(ZrO2/Ti-MCM-41):m(PP)=0.02,反应时间30 min的条件下,PP的转化率可达91.2%,液体产物的收率为83.6%,该结果优于热裂解及传统的HZSM-5小孔分子筛催化剂的催化裂解结果。

Ti-MCM-41负载酞菁铁光催化氧化脱硫

合成了钛硅分子筛Ti-MCM-41,通过对Ti-MCM-41改性以共价键将带有不同取代基的酞菁铁负载于Ti-MCM-41上制备出Ti-MCM-41负载酞菁铁催化剂,并利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜以及BET氮气吸附-脱附等温线以及紫外-可见吸收光谱对合成的催化剂进行表征。在常温常压下,以Ti-MCM-41负载酞菁铁为光催化剂,空气为氧化剂,己内酰胺四丁基溴化铵离子液体为萃取剂,可见光下催化氧化二苯并噻吩(DBT),采用单一变量法探索该体系的最佳反应条件。结果表明,Ti-MCM-41负载氨基酞菁铁具有较好的光催化活性,且在最佳工艺条件下,DBT的脱除率最高可达95.6%。催化剂重复使用5次后,催化活性没有明显下降。

静电“S^+X^-I^+”组装途径合成Ti-MCM-41分子筛及其催化氧化性能

采用静电“S+ X-I+ ”组装途径合成了骨架含钛的中孔分子筛Ti MCM 4 1,系统研究了不同因素对分子筛结构的影响以及Ti MCM 4 1分子筛对不同烯烃的催化氧化性能 .在强酸介质中由于钛源的高度溶解导致只有部分Ti进入分子筛骨架 ,骨架钛含量随HCl/TEOS增大而减小 ,分子筛收率及晶胞参数 (a0 )、孔道壁厚(δwt)随HCl/TEOS的增大而增大 .在较宽的C16TMABr /TEOS (0 3～ 1 0 )和H2 O/TEOS (6 0～ 12 0 )范围内均能得到高度有序的Ti MCM 4 1分子筛 .采用丙酮 水混合溶剂萃取法可以有效回收分子筛原粉中的模板剂而不影响分子筛的结构有序度 .以双氧水或分子氧为氧化剂 ,Ti MCM 4 1分子筛对多种烯烃均具有催化氧化活性 .静电“S+ X-I+ ”组装途径合成的Ti MCM 4 1分子筛催化氧化活性略低于水热晶化法合成的Ti MCM 4 1分子筛 .

Ti-MCM-41分子筛催化剂的表面硅烷化改性研究

以硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,阳离子表面活性剂CnTMABr为模板剂,通过水热晶化法合成了含钛中孔分子筛Ti-MCM-41。采用XRD,FT-IR,SEM、N2吸附-脱附等方法对分子筛进行了结构表征,研究了不同硅烷化处理方法对Ti-MCM-41分子筛疏水性及催化氧化性能的影响。结果表明:模板剂CnTMABr碳链长度(n)影响Ti-MCM-41分子筛结构有序度。只有在n=16时所合成的Ti-MCM-41分子筛才具有长程有序结构。经不同硅烷化试剂处理后,Ti-MCM-41分子筛的Si/Ti增大,而比表面积、平均孔径、孔容积均有不同程度降低,但疏水性、催化氧化活性及环氧化物选择性增大。采用TMSCl(氯化三甲基硅烷)的硅烷化效率最高。

不同碱源合成Ti-MCM-41及催化氧化-萃取脱除噻吩

分别以NaOH、氨水、四甲基氢氧化铵为碱源,钛酸四丁酯为钛源,水热法合成了Ti-MCM-41介孔分子筛,采用SEM、XRD、TEM、FT-IR和BET等手段对合成分子筛进行了表征分析。研究了晶化时间、碱源、模板剂用量对结晶度及微观形貌的影响。结果表明:碱源类型对Ti-MCM-41的晶化过程及其孔道结构存在较大影响,碱源结构越稳定分子筛长程有序性越好。Ti-MCM-41对催化氧化噻吩显示出较高的催化活性,以乙腈为萃取剂时其氧化-萃取脱除率最佳,可达90.3%。萃取移除噻吩的效果与溶剂在体系中的结构适应性相关,实验采用溶剂萃取能力的顺序为:腈类>酰胺≥醇类>醇胺。

双掺杂介孔催化剂Fe-Ti-MCM-41的制备及催化性能

通过对负载型Ti-MCM-41催化材料进行铁离子掺杂,制备了双掺杂介孔催化剂Fe-Ti-MCM-41.采用XRD,FTIR,HRTEM,BET和ICP等方法对材料的组成和结构进行了表征,并研究了金属铁离子掺杂量和后处理温度等对介孔钛硅催化材料氧化催化性能的影响.当掺杂量较低时,铁离子主要是通过化学键键合在分子筛上,呈分子级分散,得到的催化剂对环辛烯、环己烯、苯乙烯和2-甲基苯乙烯等底物都表现出较好的催化活性.当掺杂量较高时,金属易形成聚集态,导致催化剂比表面积下降,使催化活性降低.

常压制备Ti-MCM-41介孔分子筛及其表征

以水玻璃为硅源,四氯化钛为钛源,去离子水为溶剂,EDTA为络合剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,常压合成Ti-MCM-41,采用X射线粉末衍射(XRD)、低温N2吸附-脱附试验(77K)、傅立叶红外光谱(FTIR)、紫外可见光漫吸收光谱(UV-vis)和透射电子显微镜(TEM)等方法表征了合成的介孔分子筛,研究了晶化时间、晶化温度、pH值、Ti含量、煅烧制度对介孔结构的影响。结果表明:pH值和煅烧对产物的影响最为明显;EDTA抑制非骨架钛具有良好的效果;绝大多数的Ti以四配位状态存在于SiO2网络骨架中。

超微粒介孔分子筛Ti-MCM-41的合成及应用

在 4 0℃和常压下 ,于 0 .36 mol/ L的 HCl溶液中合成了 n( Si) / n( Ti)分别为 30、5 0和 70的超微粒分子筛 Ti-MCM-4 1。经 XRD、FTIR和 SEM表征 ,该分子筛具有规则的骨架结构 ,颗粒直径在 0 .0 5～ 0 .1 0 μm之间。同时研究了该分子筛在苯乙烯与 H2 O2 液相氧化反应中的催化行为。结果表明 ,提高分子筛中 Ti含量 ,加入助催化剂 Li Cl、K2 SO4和 Na NO3 ,提高 n( H2 O2 ) / n(苯乙烯 )比 ,以甲醇为溶剂 ,延长反应时间 ,提高反应温度 ,均能提高苯乙烯的转化率。考察了不同反应时间苯乙烯氧化的反应速率。

Ti-MCM-41分子筛的制备及对碱性染料的吸附

对凹凸棒石酸碱改性从而提取硅源,并以CTAB为模版剂,水热合成法制备了MCM-41介孔分子筛,为下一步改性分子筛的制备奠定了基础。接着采用溶胶凝胶法所制备的TiO2溶胶为Ti源,制备好的MCM-41作为载体,通过等体积浸渍法成功合成了改性介孔分子筛Ti-MCM-41。本试验采用的表征手段包括N2吸附-脱附、XRD及UV-Vis谱图,主要对改性后的Ti-MCM-41进行了样品表征以及表征结果分析。后将制备的介孔分子筛应用于对碱性染料MB的吸附实验,研究了介孔分子筛MCM-41和Ti-MCM-41的吸附时间对吸附过程的影响发现Ti-MCM-41具有更佳的吸附性能,并对其进行了吸附动力学以及等温曲线模型研究,结果得出Ti-MCM-41对MB的吸附符合拟二级动力学曲线,且属于Freundlich型吸附等温线。

Ti-MCM-41介孔分子筛催化氧化噻吩性能

水热合成了Ti-MCM-41介孔分子筛催化剂,并采用XRD、FT-IR进行了表征。进一步考察了反应时间、反应温度和催化剂用量对Ti-MCM 41催化模型油中噻吩氧化反应催化性能的影响。结果表明:所制备Ti-MCM-41介孔分子筛晶型良好且掺杂钛很好地进入了分子筛骨架中,其对H_2O_2氧化噻吩的反应具有良好的催化性能,当反应温度为60℃,催化剂用量为0.2 g,反应3 h之后效果最佳,氧化脱除率可达93.17%。

Ti-MCM-41的合成及表征

以钛酸四丁酯为钛源并加入H2O2作为络合剂,在碱性条件下水热合成了不同n(Si)/n(Ti)的Ti-MCM-41.采用XRD、UV-Vis、FT-IR及N2吸附进行了表征.结果表明该分子筛具有规则的骨架结构,Ti全部以四配位的形式存在于骨架中.与其他方法相比,该方法操作简单、成本低,且重复性良好.对Ti物种与H2O2的络合机理进行了初步探讨.

Ti-MCM-41的制备及其催化性能

在低温强酸条件下制备了Ti掺杂的介孔材料Ti MCM 4 1.经SEM ,XRD ,IR表征 ,该材料具有规则的晶体结构 .同时研究了Ti MCM 4 1在液相中氧化苯胺的催化行为 ,讨论了催化剂及反应条件对反应的影响 .结果表明 ,在Ti MCM 4 1作为催化剂时 ,双氧水和叔丁基过氧化氢可将苯胺氧化成氧化偶氮苯和偶氮苯 .

超声波条件下Ti-MCM-41的合成及罗丹明B的降解

以硅酸乙酯为硅源,钛酸四丁酯为钛源,用十六烷基三甲基溴化铵作模板剂,于超声波条件下,在碱性环境中合成不同Si/Ti比的Ti-MCM-41介孔分子筛。利用X射线衍射、IR、TG-DTA、TEM对制备材料的结构进行了表征。结果表明,Ti原子进入了分子筛骨架,且随着Ti添加量的增加材料的有序度降低,合成产物具有较高的热稳定性。以罗丹明B的光催化降解为探针反应,评价了Ti-MCM-41的光催化降解活性。结果表明,在紫外灯照射下,Ti-MCM-41光催化活性从高到低的Si/Ti比为20、30、40、10。Si/Ti比为20时降解率最高,90min内可达90%以上。罗丹明B在该介孔材料上的光催化降解反应符合二级动力学。

Cu/Ti-MCM-41,Cu/Ti-HMS的制备表征与脱硫性能

以水热合成法成功合成了Cu/Ti-MCM-41、Cu/Ti-HMS介孔分子筛,采用XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET等手段对分子筛进行了表征。结果表明,合成的分子筛具有良好的晶体结构,Ti已进入分子筛骨架,Cu元素以氧化物Cu O形式存在于分子筛表面并使得分子筛孔道直径分布更集中。用H2O2为氧化剂,合成的Cu/Ti-MCM-41、Cu/Ti-HMS分子筛为催化剂,用于氧化脱硫反应,实验结果表明,Cu O的π键复合配位吸附作用可有效提高Cu/Ti-MCM-41、Cu/Ti-HMS的脱硫性能,脱硫率达到92.8%、88.5%;再生后,分子筛的脱硫率有所下降,表面Cu O的流失和分子筛结构的坍塌是导致Cu/Ti-MCM-41、Cu/Ti-HMS脱硫性能下降的原因。

Ti-MCM-41分子筛研究进展

介绍了Ti-MCM-41分子筛的合成方法、物性表征、表面硅烷化、负载杂原子改性研究及其近年来在催化领域的应用。Ti-MCM-41分子筛具有优异的选择催化氧化性能,还具有良好的光催化活性。可用于烃类的选择性氧化、环氧化和羟基化反应,也可作为光催化剂应用于有机物的加氢、降解反应。