介孔HMS表面不同基团及孔口改性对固载Salen-Mn的影响

制备表面含-OH-、NH2-、CHO的三种HMS载体,研究这些载体表面功能团对Salen-Mn配合物的吸附固载作用,用FT-IR,TG-DSC表征配合物与载体表面基团的相互作用,并用配位滴定法测定了Mn的负载量。以E-二苯基乙烯环氧化反应考察其催化氧化性能和对环氧化物选择性的影响。结果表明,含表面-OH的HMS固载Salen-Mn的效果较差,而含表面-NH2,-CHO的HMS对Salen-Mn有较好的固载作用;对固载Salen-Mn的载体孔口改性可进一步提高环氧化物的选择性并减少Mn的流失。

HMS介孔分子筛合成及其在丙烷脱氢制丙烯反应中的应用

分别以正硅酸乙酯和伯胺表面活性剂为原料和模板剂成功制备HMS介孔分子筛,经负载活性组分后得到Pt-Sn/HMS催化剂并将其应用于丙烷脱氢制丙烯反应。探究合成过程中伯胺表面活性剂碳链长度及水和乙醇的比例对HMS介孔分子筛孔结构的影响。XRD和N_(2)吸附-脱附等分析结果表明,模板剂链长增长时,介孔分子筛孔径、孔壁厚、比表面积及孔容均增大。适当的水/乙醇比例有利于获得更大比表面积和孔体积的介孔分子筛,并表现出更有序的介孔结构。丙烷脱氢制丙烯反应评价和热分析等表征结果表明,HMS介孔分子筛孔道特征直接影响Pt-Sn/HMS催化剂的催化性能。使用孔体积且比表面积较大的HMS样品作为载体制备的脱氢催化剂在丙烷脱氢反应中表现出优异的催化活性。性能最优的Pt-Sn/HMS-0.60-16催化剂上,平均丙烷转化率达到46.5%,平均丙烯选择性为94.1%,反应24 h后积炭量仅为质量分数3.4%。

杂原子介孔分子筛Me-HMS催化酯交换合成碳酸二苯酯

以水热合成法制备了杂原子介孔分子筛Me-HMS(Me指金属杂原子),用于催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯的反应.小角度的X射线衍射显示,所有样品均具有典型的HMS介孔结构.Me-HMS中,Ti-HMS显示最好的催化性能,其活性与骨架钛含量密切相关,当溶胶中Ti/Si比达1/30时,骨架钛趋于饱和,苯酚转化率达到最大值31.4%,酯交换选择性为99.9%.

钛、银原位改性六方介孔硅HMS材料的表征及性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、钛酸四丁酯及硝酸银为原料,十二胺(DDA)为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了钛、银共改性六方介孔硅分子筛(Ti/Ag-HMS),利用XRD、XPS、UV-V is、ESEM、EDS、HRTEM、TG-DTA及N2吸附-脱附技术对材料进行了表征。结果表明,Ti/Ag-HMS材料具有"蠕虫状"孔道的六方介孔结构,平均孔径为3.46 nm;钛、银已进入材料的骨架并以Ti4+及Ag0价态存在,金属物种呈纳米级高分散状态;钛、银的引入使材料表现出优越的紫外光吸收性能,同时使材料脱模的热化学分解与氧化燃烧反应进程加快,材料的热稳定性能良好。

介孔分子筛HMS负载磷钨酸催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

杂多酸催化剂同时具有酸性和氧化性,用于轻质燃料油的氧化脱硫具有很好的效果。以十二胺为模板剂,磷钨酸为活性组分,介孔分子筛HMS为载体,分别采用浸渍法和一步合成法制备了负载型HPW/HMS催化剂。对催化剂进行了FT-IR和SEM分析表征,考察了催化剂制备条件和反应条件对其脱硫活性的影响。结果表明:采用一步合成法制备的HPW/HMS催化剂,其脱硫效率高于浸渍法制备的催化剂;与焙烧法相比,通过溶剂萃洗去除一步合成法制备过程中的模板剂,得到的催化剂脱硫率更高;HPW/HMS催化剂仍然保持磷钨酸的Keggin结构,能有效催化氧化二苯并噻吩(DBT);在反应温度50℃,反应时间60 min,催化剂质量0.02 g,H2O2体积0.1 m L的条件下,DBT脱除率达到96.5%。

无机硬模板HMS制备介孔碳工艺

以硅基介孔材料HMS(hexagonal mesoporous silica)为硬模板,以蔗糖为碳源,通过在N2气氛下高温碳化蔗糖,并利用氢氟酸除去模板制成介孔碳.分析了蔗糖填充方法、碳化温度和蔗糖与HMS的质量比对产品介孔碳结构的影响,并利用X衍射衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、低温氮吸附-脱附及傅里叶红外(FT-IR)对样品进行了表征.结果表明,将一定量的蔗糖分两步填入HMS介孔中有利于碳源在模板孔道中均匀分布,有助于有序介孔碳的形成;碳化温度对最终产品碳的结构影响显著,适宜的碳化温度为800℃;蔗糖与HMS的质量比也直接影响产品的结构,两者的质量比过高或过低均难以形成介孔碳,最优比例为1.300∶1;所制成的介孔碳具有蠕虫状结构,比表面积可达2433m2/g.

不同硅烷对HMS介孔分子筛甲基接枝的对比研究

通过气相沉积法,分别用三甲基氯硅烷(TMCS)和六甲基二硅氮烷(HMDSZ)对HMS介孔分子筛表面进行甲基接枝改性;分别采用XRD、N2-吸附、FTIR2、9Si NMR和TG等手段对样品进行表征,并测定了样品的亲水性能。结果表明,两种硅烷都可以在HMS表面接枝,接枝后分子筛的介孔结构依然保持;但是,HMDSZ的接枝效果要明显优于TMCS,前者能接枝引入更多的甲基;拟定的接枝反应机理可以合理解释上述结果:Si-OH被TMCS直接氯化形成羟基硅烷和Si-Cl,羟基硅烷的挥发降低了TMCS的利用率,Si-Cl的水解(形成Si-OH)间接保留了HMS表面的硅羟基(Si-OH)。

磷钨酸改性HMS介孔材料的合成及其催化性能

以磷钨酸(HPW)为活性组分,采用负载和弱碱条件下原位合成的方法,对六方介孔硅(HMS)进行改性得到HPW/HMS和HPW-HMS介孔材料,利用XRD、SEM、Py-IR和N_2吸附-脱附对合成的介孔材料进行表征,考察了HPWHMS模板剂脱除方式、HPW含量对催化β-甲氧基萘的乙酰基化反应性能的影响。实验结果表明,与HPW/HMS比较,HPW-HMS介孔材料的结构更稳定,HPW分散更均匀、且不易溶脱、酸性更强;当HPW的质量分数为58%时,HPW-HMS催化β-甲氧基萘乙酰化反应β-甲氧基萘的转化率最高,达65.3%,主产物2-甲氧基-1-萘乙酮的选择性为78.9%;两种介孔材料均可回收再利用,且HPW-HMS循环再利用效果胜于HPW/HMS。

HMS表面氨基改性及孔口修饰对固载Salen-Mn的影响

采用常规法、微波法、超声波三种方法将Salen-Mn配合物固载到表面含-NH2的介孔HMS载体上,并在此基础上对HMS的孔口进行改性.用FT-IR,TG-DSC表征催化剂,并用化学络合滴定法测定了Mn的质量摩尔浓度.以E-二苯乙烯环氧化反应考察催化剂的性能.结果表明,含表面-NH2的HMS对Salen-Mn有一定的固载效果,而对载体孔口改性可进一步提高环氧化物的选择性并减少Mn的流失.

介孔HM沸石催化金刚烷的制备

采用酸-碱相结合的处理方法对含有模板剂四乙基氢氧化铵的低硅/铝摩尔比丝光沸石(HM)进行改性处理,制备了一系列介孔HM沸石;采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和SEM手段表征所制备的介孔HM沸石催化剂的物化性质,并在100mL间歇式不锈钢高压反应釜中考察了其在桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)异构化制备金刚烷反应中的催化性能。结果表明,先采用6mol/L HCl溶液对低硅/铝摩尔比(n(Si)/n(Al)=9)HM进行酸处理,使其硅/铝摩尔比提高到30.1,进而采用不同浓度的NaOH溶液进行碱处理,可以在HM沸石中成功引入介孔,并且能保持较为完整的晶体形貌。当碱处理液浓度为0.2mol/L时,所得HM-6H-0.2沸石由于其适宜的酸性质和良好的扩散性能,endo-TCD转化率和金刚烷产率达到最高。采用HM-6H-0.2为催化剂,在较适宜的操作条件下,即m(HM-6H-0.2)/m(endo-TCD)=0.6、反应温度260℃、反应时间6h时,endo-TCD转化率达到98.5%,金刚烷产率为33.7%,且催化剂重复使用5次后,金刚烷产率仍可达到28.5%。

PW/介孔HM沸石催化剂在金刚烷制备反应中的催化性能

采用NaOH溶液对含有模板剂四乙基氢氧化铵(TEAOH)的丝光沸石(HM)进行脱硅处理制备了介孔HM(0.20)沸石催化剂,采用过量浸渍法制备了不同PW负载量的PW/HM(0.20)催化剂,利用XRD、N2吸附-脱附和NH3-TPD表征手段对催化剂的物化性质进行了表征,并在100mL间歇式不锈钢高压反应釜中考察了其在桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)异构化制备金刚烷(ADH)反应中的催化性能。结果表明,采用NaOH溶液处理HM沸石,引入了部分介孔结构;PW负载质量分数为30%时,其在HM(0.20)沸石表面仍呈高度分散状态;20%PW/HM(0.20)催化剂拥有最大的酸量。以20%PW/HM(0.20)为催化剂,在适宜的操作条件下,即反应温度260℃,w(Catalyst)/w(endo-TCD)为0.5、反应时间为6h时,endo-TCD异构化反应的转化率达到98.9%,金刚烷的收率为32.3%。20%PW/HM(0.20)催化剂再生能力良好,重复使用5次后,金刚烷的收率还高达27.4%。

微波法制备HMS包络合铁配合物催化剂催化苯酚羟基化反应

以表面含氨基的HMS为载体,利用微波法在载体孔内合成8-羟基喹啉铁(FeⅡ-Oxine)、邻苯二酚铁(FeⅡ-Cat)和邻菲洛啉铁(FeⅡ-Phen)负载型催化剂(FeⅡ-L/HMS,L=Oxine,Cat或Phen),再在载体孔口接枝聚酰胺-酯型二代树状分子(A),制得FeⅡ-L/HMS-A包络合型催化剂。XRD、FT-IR、Fe含量分析和苯酚羟基化反应结果表明,铁配合物能够被有效包络合到HMS孔内,显示出较好的苯酚羟基化活性,具有良好的重复使用性能,是一种介孔分子筛固载金属配合物简便、有效和环境友好的方法。

Fe-HMS的合成、表征及催化苯酚羟基化

以正硅酸乙酯(TEOS)、三氯化铁为原料,十二胺(DDA)为模板剂,采用溶胶-凝胶法合成了铁改性六方介孔硅分子筛(Fe-HMS),利用XRD、FTIR、UV-vis、ESR、TG-DTA、ESEM、TEM及N2吸附-脱附技术对材料结构进行了表征,同时以苯酚羟基化反应为探针考察了Fe-HMS的催化性能。结果表明,Fe-HMS材料由细小的球状纳米粒子组成,材料具有稳定的六方介孔结构,铁已进入六方介孔硅(HMS)载体的骨架;在苯酚羟基化反应中材料显示出较高的催化活性,苯酚的转化率最高可达46.9%,催化剂经450℃焙烧2 h即可再生,重复使用7次苯酚转化率仍可达36.4%。

一种新型有机-无机杂化介孔碱性催化材料的合成与表征

通过直接合成方法,制备了胺基功能化的HMS型有机无机杂化介孔碱性催化材料(Amx-HMS).采用粉末X射线衍射分析、透射电镜、氮气吸附-脱附、29Si固体核磁共振、红外光谱和元素分析等方法对合成材料进行了表征.通过典型的2′-羟基苯基甲基酮和苯甲醛缩合制备黄烷酮的反应对其碱催化活性中心进行了表征.

介孔分子筛溶胶凝胶法固载杂多酸及在环戊烯氧化中的催化性能

用溶胶凝胶法以介孔全硅型分子筛HMS为载体固载自制的磷钼钨三元杂多酸催化剂,用FTIR、XRD谱对该催化剂进行了表征,结果表明:杂多酸已较好地被固载到了分子筛HMS上,同时考察了制备戊二醛反应的催化效果。实验表明,制备的催化剂具有较好的催化效果。在固载量ω(HPA)=25%,戊二醛的产率可以达到,连续使用次后,可通过高温焙烧的方法使催化剂再生。

氨丙基官能化HMS介孔分子筛的合成及表征(英文)

沿S0I0路径,以十六胺为模板剂,以3-氨丙基三乙氧基硅烷为有机硅源,通过与TEOS共水解沉淀合成了氨丙基官能化HMS介孔分子筛.采用粉末X-射线衍射分析、N2吸/脱附、扫描电镜分析、高分辨透射电镜分析、傅立叶变换红外分析以及元素分析等表征手段,对所合成的材料进行表征.氨丙基官能化HMS介孔分子筛具有worm-like孔道结构,且较为均一的孔径分布.研究了前体硅源中3-氨丙基三乙氧基硅烷含量的变化对氨丙基官能化HMS介孔分子筛的相结构及织构性能的影响.傅立叶变换红外分析表明,NH2-CH2-CH2-CH2有机基团分布在杂化HMS介孔孔道中.

铈改性HMS介孔材料催化乙苯氧化性能研究

以正十二胺(DDA)为模板剂、正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源、硝酸铈铵((NH_4)_2Ce(NO_3)_6)为金属活性组分,采用原位合成法,在45℃下,制备不同含量的金属铈改性的HMS介孔材料(Ce-HMS),对其结构进行X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、N_2吸附-脱附(BET)等一系列表征。以Ce-HMS为催化剂,30%H_2O_2为氧源,冰乙酸为溶剂,催化乙苯氧化合成苯乙酮,探讨了催化剂用量、30%H_2O_2用量、反应时间、反应温度和溶剂种类及用量对乙苯的转化率、苯乙酮的产率及选择性的影响,考查了催化剂的重复使用性。实验结果表明,乙苯催化氧化主要生成苯乙酮,同时产生少量的苯甲酸等副产物。当硝酸铈铵与正硅酸四乙酯摩尔比为0.04,催化剂质量0.1 g,反应温度为100℃,反应6 h,双氧水3 mL,溶剂乙酸为4 mL时,乙苯的转化率达88.8%,苯乙酮产率达到84.6%,选择性为95.3%。催化剂重复使用效果良好。