Ce-SBA-15六方介孔分子筛的合成与表征

采用浸渍法和沉积-沉淀法对有序六方介孔氧化硅分子筛SBA-15进行铈改性。通过X射线衍射、Fourier红外光谱、透射电镜、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱和感应耦合等离子体原子发射光谱等对复合材料Ce-SBA-15的介孔结构、铈元素的含量及其化学态进行了表征。结果表明:以硫酸铈为铈源的沉积-沉淀法即使在小的负载量下,铈元素在载体中的分散性很差;而以醋酸铈为铈源的浸渍法能使铈元素在载体中均匀分散,得到的复合材料保持载体SBA-5高度有序的二维六方孔道结构,未检测到氧化铈晶相峰。以醋酸铈为铈源时,当铈负载量达到10.74%时,浸渍法制备的载体的比表面积为368.3m2/g。分子筛中引入的铈元素主要以正四价态形式存在。

碱性基团在介孔分子筛上的表面功能化反应

采用3种硅偶联剂——γ-氨丙基三乙氧基硅烷(AM)、γ-乙二胺丙基三甲氧基硅烷(ED)和γ-哌嗪丙基三乙氧基硅烷(PZ)分别与分子筛表面的硅羟基反应,对六方和类六方纯硅介孔分子筛SBA-3和HMS进行了表面功能化。系统地考察了功能化条件,如偶联剂用量、样品含水量、功能化反应温度、功能基团的大小等对功能分子的负载量及其表面联接程度的影响。结果表明,硅偶联剂用量的增加、反应温度的升高以及母体样品含水量的加大都有利于功能分子的表面锚接。反应条件相同时,SBA-3和DDA-HMS上不同功能分子负载量的顺序为:ED>AM>PZ;而ODA-HMS上AM的负载量却与ED的负载量相近。

新型WO_3/HMS催化剂的制备及其对环戊烯选择氧化反应的催化性能

采用草酸络合方法将WO3固载到六方介孔全硅分子筛HMS上,制得新型WO3/HMS非均相催化剂.利用SEM,TEM,N2吸附,XRD及激光拉曼光谱等手段对催化剂进行了表征,研究了催化剂在环戊烯选择性氧化合成戊二醛反应中的催化性能.结果表明,在WO3/HMS催化下环戊烯和H2O2的转化率均可达100%,戊二醛的选择性可达72%.WO3以高分散状态存在于催化剂表面.单次反应后钨的溶脱量(5.5μg/ml)很小,对反应几乎没有影响.催化剂具有较高的稳定性,可以重复套用6次.失活后的催化剂可通过简单焙烧的方式再生.

W-HMS催化剂的制备及评价

采用原位合成法将W6+引入六方介孔全硅分子筛(HM S)骨架中,制备了应用于环戊烯催化氧化合成戊二醛反应的W-HM S催化剂。实验结果表明:钨酸是制备W-HM S催化剂很好的钨源,以钨酸为原料制备的催化剂具有很高的催化活性和选择性,使溶剂叔丁醇用量大为减少。采用小角度X射线衍射(XRD)、电子能谱扫描(EDS)以及电位滴定法对所制备的催化剂结构进行表征,显示催化性能与W含量密切相关。在nS i∶nW≥30时,催化剂能保持完好的HM S分子筛结构,W原子以嵌入HM S骨架的形式高度分散于载体内表面,构成催化活性中心。在优化的反应条件下,环戊烯氧化反应转化率达到100%,生成戊二醛的收率达到79.3%,而且催化剂具有连续套用7次的良好稳定性。