经Al掺杂改性的介孔CaZr_4(PO_4)_6的酸催化活性

对溶胶-凝胶法合成的NZP族介孔CaZr4(PO4)6进行Al掺杂改性,获得了一系列含Al的新型酸性催化剂样品Al-CaZr4(PO4)6。利用X射线衍射、X射线荧光、N2吸附-脱附和NH3的程序升温脱附等技术,表征了样品的物相、Al掺杂量、孔结构和表面酸性;以α-蒎烯的异构化为模型反应表征了样品的酸催化活性。结果表明:经适量Al掺杂改性后的CaZr4(PO4)6仍保持了均匀分布的介孔结构特征,与未经掺杂的CaZr4(PO4)6相比,表面酸性有明显提高。当掺杂的Al与CZP中Zr的物质的量的比分别为0.15和0.20时,获得的催化剂样品Al-CaZr4(PO4)6-0.15和Al-CaZr4(PO4)6-0.20在150℃下对α-蒎烯异构化反应的转化率可以达到40%～47%,而未经掺杂改性的介孔CaZr4(PO4)6在相同反应条件下对α-蒎烯异构化反应的转化率仅为3%,因此,Al掺杂改性可以显著提高介孔CaZr4(PO4)6的酸催化活性。

CaZr_4(PO_4)_6(CZP)基复相陶瓷的抗热震性

研究了CaZr4（PO4）6（CZP）基复相陶瓷的抗热震性，在CZP中引入Al2O310wt％、ZrSiO420wt％后，临界淬冷温差提高，采用SEM对断口形貌进行了分析。

介孔Ag_3PO_4光催化剂的制备及其光电性能研究

将水热和化学合成法两种方法用于制备具有介孔结构的Ag3PO4光催化剂。运用XRD、SEM、N2吸附-脱附曲线、紫外-可见漫反射光谱、光催化降解等技术手段对介孔Ag3PO4的形貌结构、光电性能等进行表征。实验结果表明,化学合成法制备的Ag3PO4材料具有明显有别于普通Ag3PO4颗粒结构和表面形貌,且材料的吸收边发生红移,带隙能减小,对可见光吸收增大。此外,光电性能测试表明,介孔Ag3PO4具有比普通颗粒Ag3PO4更高的光生电流密度,光响应更好。与普通的Ag3PO4颗粒相比,此方法制备的介孔Ag3PO4材料对2,4-二氯苯酚的光降解效率显著提高,光催化活性增大。

以胶原纤维为模板制备介孔NaZr_2(PO_4)_3

以胶原纤维为模板,首先将Zr(Ⅳ)负载在胶原纤维上,然后吸附磷,最后经高温煅烧除去胶原纤维模板制备了介孔磷酸锆钠(NaZr2(PO4)3,NZP)。利用电感耦合等离子发散光谱仪(ICP)、X射线衍射仪(XRD)、场发射透射电镜(FETEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、N2吸附/脱附分析等对NZP进行了表征。结果表明,胶原纤维模板在800℃时即可完全去除,并形成介孔结构;当以磷酸二氢钠(NaH2PO4)为磷源、n(Zr)/n(P)=0.62时,经800℃煅烧得到了介孔率为97%的NZP。

H_3PO_4协同AlCl_3改性无序介孔羟基磷灰石催化合成双酚F

用水热法合成无序介孔羟基磷灰石,再通过浸渍法将H_3PO_4、AlCl_3负载到无序介孔羟基磷灰石。采用XRD、FT-IR、N_2吸附-脱附、SEM、Pyridine-FT-IR和XPS对其进行表征。将H_3PO_4协同AlCl_3改性制备的改性无序介孔羟基磷灰石m-HAP-P/Al作为催化剂,用于催化合成双酚F,考察了不同AlCl_3负载量催化剂的催化活性以及反应时间、反应温度、催化剂量、酚/醛摩尔比对双酚F收率及其异构体分布的影响。结果表明,无序介孔羟基磷灰石表面P-OH与H_3PO_4的P-OH作用形成含有-P-O-P-O-P-的结构,其有利于AlC_l3协同改性形成Cl/Al原子比为2的四元环或六元环结构的改性机理,经H_3PO_4协同AlCl_3改性的无序介孔羟基磷灰石兼具Brnsted和Lewis酸位,在催化苯酚、甲醛羟烷基化合成双酚F反应中呈现较高活性。当以AlCl_3负载量为1.5mmol/g的m-HAP-P/Al作为催化剂,在反应时间120min、反应温度90℃、酚/醛摩尔比15、催化剂/甲醛质量比3的反应条件下,双酚F收率达89.56%。

以胶原纤维为模板制备介孔型KZr_2(PO_4)_3

以胶原纤维作为模板,首先将Zr(Ⅳ)负载在胶原纤维上,然后吸附磷,最后经高温煅烧除去胶原纤维模板制备了介孔型磷酸锆钾(KZr2(PO4)3,KZP)。利用电感耦合等离子发散光谱仪(ICP)、热重分析仪(TG)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、场发射透射电镜(FETEM)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(IR)、N2吸附/脱附分析等对KZP进行了表征。结果表明:胶原纤维模板在800℃时即可完全去除,当以磷酸二氢钾(KH2PO4)作为磷源,Zr/P摩尔比为0.62时,经800℃煅烧后得到了具有介孔结构的KZP。

MgO烧结助剂对CaZr4（PO4）6陶瓷力学性能及热膨胀系数的影响

用共沉淀法制备了CaZr4(PO4)6陶瓷粉体,并以MgO为烧结助剂,在1200℃~1400℃下烧结制备出CaZr4(PO4)6陶瓷。研究了MgO烧结助剂对CaZr4(PO4)6陶瓷的物相组成、显微结构、力学性能及热膨胀系数的影响。实验结果表明,添加适量的MgO可以促进CaZr4(PO4)6陶瓷的烧结,明显提升其力学性能。尽管MgO的添加会产生少量的第二相Mg3(PO4)2,但该第二相的生成使CaZr4(PO4)6陶瓷的热膨胀系数由负值趋近于零。当MgO的添加量为0.30 wt%时,所制备的CaZr4(PO4)6陶瓷综合性能最好:相对密度为96.5%,热膨胀系数为-1.4×10^-6/℃,抗弯强度为44.2 MPa。

CsH_5(PO_4)_2晶须及介孔磷硅酸玻璃的协同制备

以TEOS、H3PO4与CsH2PO4为原料,采用溶胶-凝胶合成方法、以及随后的水热处理和室温时效工艺,生长CsH5(PO4)2晶须,同时获得介孔结构磷硅酸玻璃基体。CsH5(PO4)2晶须直径为1.5～10μm,磷硅酸盐基体为介孔结构,平均孔径为27nm。晶须生长同时,协同获得介孔结构基体,该工艺路线能够成为一种新的介孔材料制备方法。

PO_4^(3-)/Si-MCM-41介孔分子筛合成与表征

采用十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,用水热晶化法在乙二胺为碱性介质中合成了Si-MCM-41介孔分子筛,并用磷酸浸渍法制备PO3-4/Si-MCM-41。通过氮气吸附-脱附、红外光谱、Hammett指示剂胺滴定等方法对所合成样品进行了表征。结果表明,合成的分子筛具有典型的介孔结构特征,孔径分布较窄,具有较大的比表面积和较强的酸性。

烧结工艺对CaZr_4P_6O_(24)陶瓷性能的影响

本文研究了升温速度、保温时间对CaZr4P6O24(简称CZP)陶瓷的力学性能和介电性能(包括介电常数和介质损耗)的影响关系。实验结果表明:当升温速度为5℃/min、保温时间为2h时陶瓷的综合性能最好。

溶剂极性对介孔分子筛催化剂Al-KIT-1结构和性能的影响

实验以后合成法,将活性组分Al嫁接在介孔H-KIT-1分子筛内外表面,制备含铝介孔分子筛Al-KIT-1。研究了制备过程中溶剂极性对Al-KIT-1结构和性能的影响。实验结果表明,在不同溶剂中制得的试样均保持了基体H-KIT-1的介孔结构,试样的催化活性与其比表面积、孔容、孔径及其表面酸量有关。在极性溶剂中制备的试样Al-KIT-chl具有规整的介孔结构,其比表面积、孔容、孔径较大,表面酸量最高,催化性能良好,于150℃反应4 h,对苯二酚转化率为76.82%,产物2-叔丁基-1,4-苯二酚和2,6-二叔丁基-1,4-苯二酚的产率分别为16.76%和42.35%。

NPS-1负载磷钨酸催化合成4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚

以介孔分子筛NPS-1负载12-磷钨酸杂多酸为催化剂,4-叔丁基苯酚和苯乙烯为原料,合成4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚(t-BAMBP)。采用正交实验研究介孔材料NPS-1负载12-磷钨酸对t-BAMBP合成反应的催化活性,考察反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量对t-BAMBP收率的影响。优化的工艺条件为:反应温度70℃,反应时间30 min,n(苯乙烯)∶n(4-叔丁基苯酚)=1.3∶1,催化剂用量为4-叔丁基苯酚质量的0.2%,t-BAMBP收率70.3%。

介孔生物炭的合成、改性及其对染料的吸附性能研究

以菠萝叶子为原材料,磷酸作活化剂,通过热处理合成介孔生物炭,再利用十六烷基三甲基溴化铵进行改性,采用扫描电镜、比表面积测试和傅里叶转换红外光谱表征改性前后材料的结构,研究其作为吸附剂处理染料废水的性能。室温下,藏红T的初始浓度150 mg/L,pH 11,吸附时间50 min,未改性吸附剂投加量0.6 g/L,去除率和吸附量分别达到96.33%和234.1 mg/g。胭脂红的吸附实验中,当初始浓度100 mg/L,pH 2,吸附时间50 min,改性吸附剂投加量0.5 g/L,去除率95.17%,吸附量为194.8 mg/g。分析数据表明,改性前后材料吸附染料的过程符合拟二级动力学模型和Langmuir等温线模型。

以Ti6Al4V为基体制备介孔碳酸根型羟基磷灰石/聚苯胺复合涂层(英文)

采用电泳沉积法在 Ti6Al4V 基体上形成碳酸钙/聚苯胺复合涂层,然后经磷酸缓冲溶液 37 ℃下浸泡处理得到介孔碳酸根型羟基磷灰石/聚苯胺复合涂层。无裂纹的碳酸钙/聚苯胺复合涂层通过溶解-沉积反应转化成具有片状结构的碳酸根型羟基磷灰石/聚苯胺复合涂层,介孔和大孔分别存在于片状磷灰石内部和之间。模拟体液浸泡实验表明,多孔结构可以提高涂层的体外磷灰石形成活性,类骨型磷灰石首先沉积在介孔上,然后随着浸泡时间的延长逐渐覆盖所有大孔。此外,碳酸根型羟基磷灰石/聚苯胺复合涂层的体外磷灰石形成活性与聚苯胺纳米线有关,聚苯胺上的官能团(H2PO4-)不仅可以提高局部过饱和度,而且可以促进类骨型磷灰石的形核和生长。