球形黏土介孔复合材料在聚乙烯茂金属催化剂中的应用

采用离心喷雾干燥机合成公斤级球形黏土(海泡石、硅藻土和凹凸棒石)介孔复合材料。并对球形黏土介孔材料进行X射线衍射结构分析、比表面积-孔径分布和透射电镜测试,表明球形黏土介孔材料具有介孔结构和高度有序孔道。扫描电镜分析结果表明,3种新材料球体度均匀、分散性好。研究雾化器转速和反应物配比对球形黏土介孔复合材料粒形的影响,得到最佳喷雾干燥条件。考察海泡石、硅藻土和凹凸棒石球形黏土介孔复合材料负载聚乙烯催化剂的组成、结构和微观形貌。结果表明,3种黏土介孔复合材料在负载聚乙烯催化剂后仍然保持较好的微观形貌及其特有的介孔材料孔道结构。离心喷雾干燥制备球形介孔材料的实验优化条件:进、出口温度200℃和100℃,黏土介孔浆料浓度30%,雾化器转速12000 r·min^(-1)。以3种介孔复合材料作为载体负载聚乙烯催化剂进行高压乙烯聚合小试试验,结果表明,3种催化剂对乙烯聚合的活性(4000~4300)gPE·(gcat·h)^(-1)均优于当前工业用载体955硅胶负载同样茂金属后的乙烯聚合的活性1005 gPE·(gcat·h)^(-1)。聚乙烯粉料重要物性参数堆密度、熔融指数、平均粒径D50及碎粉率均优于工业用955硅胶得到的粉料物性。

一锅法制备MgO/蓝藻基碳介孔复合材料及CO_(2)吸附性能研究

采用一锅法,以KOH活化后的蓝藻粉为碳源,以六水硝酸镁为镁源,通过简单研磨固相反应,成功制备了MgO/C复合材料,并探究了镁源和碳源的投料比对介孔MgO/C复合材料结构的影响,同时采用X-射线衍射法、N_(2)等温吸脱附曲线法、扫描电镜法、红外光谱法、拉曼光谱法等现代技术对复合材料的组织结构进行表征。结果表明,MgO/C复合材料具有介孔结构,随着MgO负载量的增加,复合材料的比表面积和孔容下降;CO_(2)等温吸附性能研究表明,氧化镁与碳复合后对CO_(2)吸附能力有明显的改善,样品的孔结构对CO_(2)吸附能力有一定程度影响。

介孔复合材料声子输运的格子玻尔兹曼模拟

采用格子玻尔兹曼方法对NaCl@Al2O3介孔复合材料内的声子热输运进行了模拟分析.基于德拜物理模型,提出了温度耦合的复合材料界面处理方法,有效实现了复合材料声子输运的格子玻尔兹曼模拟,获得了不同孔径、孔隙率、孔形状、孔排列、界面条件系数下介孔复合材料的热导率,并进行影响因素分析.结果表明:该介孔复合材料热导率,在孔隙率一定时,随着孔径增大而增大,呈现显著的尺度效应;在孔径一定时,热导率随孔隙率增大而减小;孔径和孔隙率一定时,热导率随界面条件系数的增大而减小;孔形状和孔排列均会影响介孔复合材料的热导率,且这种影响会随着界面条件系数的增大而增大.

含Mo介孔复合材料的一步制备及催化性能表征

在强碱性条件下,通过加入辅助模板剂HAcac,制备得到高Mo掺杂的MoSiOx介孔复合材料。XRD、N2吸附-脱附、ICP-AES、Py-FTIR表征结果表明,MoSiOx具有较规整的孔道结构、较大孔道尺寸、很大的孔容以及大的比表面积。MoSiOx中Mo物种高度分散,且载量最高可达6.3%以上。以L酸中心为主的酸分布特征使MoSiOx材料呈中强酸-强酸酸性。柴油HDS性能评价结果表明,MoSiOx具有很高的柴油HDS活性,加氢后柴油中含硫化合物的质量分数低于10×10-6。对合成影响因素的分析表明,HAcac及NaOH用量对复合材料的物化性能影响很大。因此,合成时应严格控制HAcac以及NaOH的用量。

微-介孔复合材料在石油化工领域中的应用

简述了常用于合成微孔-介孔复合材料的微孔材料和介孔材料,着重综述其在脱硫、催化裂解、异构化与芳构化、CO_2吸附脱附及精细化工领域的应用。并对今后微孔-介孔复合材料的发展进行了展望。

高岭石基介孔复合材料的二氧化碳吸附性能

碳排放量的快速增长所引起的全球气候变暖问题越来越受到各国的关注,因此研发制备可行高效的二氧化碳(CO_(2))捕获材料具有极其重要的意义。本文以高岭石为原材料,采用煅烧-碱活化-酸刻蚀的方法,制备出介孔氧化硅载体(KNH),再将KNH经过五乙烯六胺(PEHA)修饰后制备出介孔复合材料(KNH-PEHA)。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)物理吸附等方法对样品进行表征,并进一步对样品进行CO_(2)吸附性能研究。结果表明,PEHA的浸渍修饰并未改变载体的结构,但显著提高了介孔复合材料对CO_(2)的吸附能力。吸附温度为25℃,KNH的CO_(2)吸附量为147.39 cm^(3)/g,而PEHA质量分数为30%的KNH(KNH-P-30)平衡时的CO_(2)吸附量达到389 cm^(3)/g,远高于未经PEHA修饰的KNH的吸附量,同时提出了该固体吸附剂对CO_(2)的吸附机理,为高岭石在气体吸附领域的应用提供一个新思路。

碱溶蚀作用对介孔结构形成及微-介孔复合材料性质的影响

采用碱溶解沸石法制备微-介孔复合材料Y/MCM-41,通过改变原沸石碱处理时间调控沸石结构溶蚀程度,研究碱溶蚀作用对介孔相形成及微-介孔复合材料性质的影响。结果表明随着原沸石碱溶蚀程度加深,晶体骨架脱硅现象明显,微孔结构破坏度逐渐加重,同时从沸石晶体表面溶解出的硅铝物种数量增多,有助于高稳定性介孔相组装形成,从而构成微-介双孔级复合材料;原沸石碱溶蚀程度对制得的复合材料的孔结构和酸性质具有显著影响。

新型球形高纯度介孔硅胶复合材料在茂金属聚乙烯催化剂中的应用

以工业原料水玻璃和硫酸为主要原料,通过球磨打浆技术､高效节能环保除杂质技术和具有尾气回收系统的离心喷雾干燥技术制备出2种日产量12000 kg的用于聚乙烯催化剂的载体高纯度球形介孔硅胶复合材料。2种复合材料在硅胶无序堆积孔中均拥有有序的介孔孔道且球体度均匀,二氧化硅纯度均在99.5%以上。新型材料在负载聚乙烯催化剂后仍然保持良好微观形貌及其特有的介孔材料孔道结构。高压乙烯聚合小试试验结果表明,2种催化剂对乙烯聚合的活性均高于工业用催化剂的活性,催化反应后得到的聚乙烯粉料的重要物性参数均优于工业用948硅胶粉料。

介微孔复合材料Beta-MCM-41的制备及其正庚烷临氢异构催化性能

采用纳米组装法将经NaOH溶液处理后的HBeta沸石与阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)组装制得介微孔复合材料Beta-MCM-41(记作BM-41),将BM-41与NH 4Cl进行离子交换,得到氢型复合材料HBeta-MCM-41(记作HBM-41),以HBM-41为载体制得Pt负载量(w)为0.4%的催化剂Pt HBM-41,并应用于正庚烷临氢异构化反应。利用X射线衍射、N 2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱等手段对样品进行表征。在温度为240℃、压力为常压、质量空速为2.46 h-1的反应条件下对催化剂进行评价。反应结果表明,在Pt负载量相同的3种催化剂Pt HBeta,Pt MCM-41,Pt HBM-41中,Pt HBM-41表现出较高的异构化选择性(87.01%)和较高的正庚烷转化率(78.75%),并具有最高的异庚烷收率(68.52%)。这归结于Beta-MCM-41集合了MCM-41二维六方介孔结构优良的扩散性能和Beta沸石优越的酸性质。

介孔铁铝/蒙脱土复合材料:解离柱撑制备、结构及催化羟基化性能(英文)

利用极稀悬浮液中蒙脱土的解离作用并结合柱化技术过程,制备了介孔结构的铝铁/蒙脱土复合材料(Fe-Al/mmt);并采用粉末X射线衍射、氮等温吸脱附、傅立叶红外光谱、紫外可见光漫反射光谱及苯酚催化羟基化反应表征了其结构和性能。结果显示,铁铝聚合前驱液中铁/铝比影响复合材料中蒙脱土的解离程度,且仅当低铁/铝比时(即Fe/(Fe+Al)物质的量的比介于0.05-0.3),嵌入解离的蒙脱土片层间的混合铁铝物种呈现能耐温350℃的热稳定性;氮等温吸脱附分析反映出这种解离的蒙脱土堆积结构呈现介孔特征,孔径分布窄,介于2.0-2.3nm;红外分析表明材料表面具有L酸和B酸位,并且L酸位量与嵌入解离的蒙脱土结构中的混合铁铝物种相关;由于结构中混合铁铝物种的存在及相应的Si-O→Fe、Al-O→Fe间的电子跃迁,Fe-Al/mmt材料在紫外区呈现宽泛的能量吸收特征。这些结果说明,由于混合铁铝物种嵌入于解离的蒙脱土片层堆积结构中,形成了“卡片屋”式介孔结构。实验条件下,Fe/(Fe+Al)物质的量的比为0.3的Fe-Al/mmt呈现较佳的催化羟基化性能,苯酚转化率为36.7%,二酚产物选择性32.3%;并且初步表明铝掺杂后,通过铁铝比和表面酸性的调整,材料的部分选择氧化性能可以得到改善。

环氧树脂/介孔SiO_2复合材料的结构与性能

分别采用水玻璃(SS)和正硅酸乙酯(TEOS)自组装制备了两种大孔径的虫状介孔二氧化硅(SiO_2)MSU-J-SS以及 MSU-J-TEOS;分别制备了介孔 SiO_2含量为2%～10%的橡胶态及玻璃态的环氧树脂介孔复合材料;对介孔SiO_2的物理结构及环氧树脂介孔复合材料的力学性能和微观结构进行了研究。结果表明:硅源及合成条件将影响介孔 SiO_2的物理结构,相对于 MSU-J-TEOS,MSU-J-SS 表现出更好的结构规整性,具有较大的平均孔径,较小的比表面积、孔容及壁厚;相对于纯环氧树脂,橡胶态和玻璃态环氧树脂介孔复合材料的拉伸强度、拉伸模量均提高,并且由平均孔径较大的 MSU-J-SS 制备的介孔复合材料的断裂伸长率没有降低,体现出增韧的效果;相对于 MSU-J-TEOS,MSU-J-SS 在环氧树脂中的分散更为均匀,其拉伸试样表现出相对韧性的断口形貌。

介孔-微孔复合材料的水热稳定性及其催化裂化性能

采用无模板剂的溶胶凝胶法制备了一系列具有均一介孔和MFI沸石微孔的复合材料.与MCM-41相比,包含silicalite-1沸石结构的复合材料的水热稳定性得到显著改善.1,3,5-三异丙苯的催化裂化反应结果表明,与商品HZSM-5沸石相比,包含ZSM-5沸石结构的复合材料具有更高的催化活性和抗积炭性能.三异丙苯的转化率和裂化产物的分布主要取决于介孔-微孔复合材料的介孔孔径,较小的介孔孔径有利于提高转化率和生成更多小分子裂化产物.

乳液分散法制备高分散纳米锡/介孔碳复合材料及其电化学性能

以间苯二酚和糠醛聚合而成的可溶性树脂为碳源,SnCl2为锡源,表面活性剂F127为模板剂,通过乳液分散法将锡源原位复合嵌入于介孔碳材料中,制备了纳米锡基材料高度分散于介孔碳中的复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸脱附(BET)、循环伏安(CV)等对材料的微观结构和电化学性能进行了表征。结果显示锡基材料在介孔碳中较为密集,分布均匀,粒径小于5 nm。介孔碳丰富的孔道结构有效限制和缓解了锡基材料的生长、团聚和体积膨胀,同时高比表面积增加了电解液与锡基活性材料的接触,提供了更多的反应活性点,从而获得了更高的电化学活性。充放电测试结果显示,700℃热处理后,锡/介孔碳纳米复合材料经过50次循环后实际放电比容量达203.4 mAh.g-1,表现出良好的电化学性能。

聚合物基介孔分子筛复合材料制备及应用

简述了聚合物基介孔分子筛复合材料的研究动态,介绍了聚合物基介孔分子筛复合材料的制备方法和介孔分子筛在聚合物基体中的分散技术,综述了环氧树脂基介孔分子筛复合材料、聚烯烃基介孔分子筛复合材料及其它树脂基介孔分子筛复合材料的研究进展,展望了聚合物基介孔分子筛复合材料的发展方向。

化学沉积法制备AgI/AAO介孔纳米复合材料

利用化学沉积过程中两种离子扩散速度的差异,在AAO(Anodic Aluminum Oxide)模板中制备了AgI/AAO介孔纳米复合材料。AgI纳米线形貌良好,填充了模板的所有孔隙,达到了与模板厚度相同的长度,而且模板表面没有AgI颗粒。

不同模板剂对介孔SiO2-TiO2复合材料光催化性能的影响

介孔材料被用于光催化领域。利用不同类型的模板剂调节孔径和比表面积是提高光催化效率的方法之一,在介孔材料中引入第二金属或金属氧化物也是提高其降解效率的有效途径。因而,选用阳离子表面活性剂N-十六烷基乙二胺(HEDA)、非离子表面活性剂三嵌段共聚物EO20PO70EO20(P123)与EO106PO70EO106(F127),分别合成相应的介孔材料;通过静电作用将TiO2负载到介孔材料表面及内部,制备介孔SiO2-TiO2复合材料。研究不同离子型模板剂对介孔材料的比表面积及光催化降解效率的影响。

硫化镉/介孔碳复合材料的原位制备与表征

以有序介孔硅材料SBA—15为模板,苯胺为碳源,氯化镉为镉的前驱体,过硫酸铵既做聚合引发剂又提供硫源,通过液相浸渍的方法原位制备出硫化镉/介孔碳复合材料,并考察了氯化镉的加入量对所得复合材料结构的影响.结果表明:该复合物为SBA—15的反相复制品,具有类似CMK—3结构;另外,随着氯化镉加入量的增加,该复合物的结构和孔径分布没有明显变化,但其比表面积和孔体积呈下降趋势.

无模板剂的溶胶凝胶法合成介微孔复合材料

在不使用介孔模板剂的条件下,从粒度均一的Silicalite-1沸石前体溶胶出发,利用真空溶胶凝胶法,制备了介微孔复合材料,对试样进行了X射线衍射、氮吸附脱附等温线、红外光谱、电子显微镜、透射电子显微镜的表征,结果显示试样中均一的介孔由silicalite-1沸石前体溶胶颗粒堆积形成,其孔道为虫孔状结构,孔壁为部分晶化的silicalite-1沸石结构单元.

离子液体助介孔TiO_2/CoFe_2O_4磁性复合光催化材料的制备及性能

采用离子液体辅助溶胶-凝胶法制备了可磁分离光催化材料IL-TiO2/CoFe2O4。采用VSM、XRD、BET、TEM表征样品的磁性能、结构和形貌。以亚甲基蓝为模拟污染物,在模拟太阳光下考察样品光催化性能。研究结果表明,样品IL-TiO2/CoFe2O4在350℃焙烧后具有介孔结构,比表面积达125.7m2/g,远高于相同条件下无离子液体辅助制备样品TiO2/CoFe2O4(46.1m2/g)的比表面积。在350℃焙烧温度下IL-TiO2/CoFe2O4光催化活性优于其它样品的光催化活性,是相同焙烧温度下TiO2/CoFe2O4光催化活性的6倍。IL-TiO2/CoFe2O4磁饱和强度为2.19×10-2 T,可在外磁场作用下实现催化材料的回收,循环使用3次仍能保持良好的催化活性。

一步法制备体心立方结构的介孔碳/氧化硅纳米复合材料

以酚醛树脂预聚体(Resol)为碳源前驱体,嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO–PPO–PEO,F127)和聚二甲基硅氧烷-聚氧乙烯(PDMS–PEO)为混合模板剂,采用溶剂挥发诱导自组装(EISA)方法制备了有序介孔碳-氧化硅纳米复合材料,并进一步采用小角X射线散射(SAXS)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸脱附分析对所制备样品的结构和组成进行表征.结果表明,所制备的介孔碳/氧化硅纳米复合材料具有体心立方Im3m结构,其BET比表面积、总孔容和孔径分别为1 410 m2g,1.12 cm3g和5.4 nm.