SO_4^(2-)促进铈改性SBA-15分子筛催化合成乙酸正丁酯

采用一步法制备了铈改性SBA-15分子筛(Ce-SBA-15),进一步用硫酸浸渍处理改性分子筛以增强分子筛表面的酸活性中心。以改性材料为催化剂催化合成乙酸正丁酯,考察了催化剂的制备条件。实验结果表明,将铈改性SBA-15分子筛以1 mol/L硫酸浸渍后,在500℃条件下焙烧3 h,用于合成乙酸正丁酯,反应2 h后,酯化率可达到97.28%。

杂多酸改性SBA-15对柴油氧化-吸附脱硫

用磷钨酸和磷钼酸改性SBA-15制备吸附剂,对直馏柴油、催化柴油进行氧化-吸附脱硫研究。结果表明,吸附剂对氧化后的油品吸附脱硫作用好于未被氧化的油品;经杂多酸改性后的SBA-15比单纯用SBA-15吸附脱硫效果更好;杂多酸负载量为30%时的吸附脱硫性能最好;SBA-15通过磷钼酸改性,其脱硫效果好于磷钨酸改性的SBA-15,直馏柴油的饱和吸附量可以达到17.32 mg/g;吸附剂对直馏柴油的吸附效果优于催化柴油。

氨基改性SBA-15介孔分子筛固定化双酶/环氧复合涂层的制备及其耐蚀性

制备了氨基改性的SBA-15介孔分子筛,以氨基改性SBA-15介孔分子筛为载体分别对溶菌酶和脂肪酶进行固定化,并优化固定化条件。通过正交试验确定氨基改性SBA-15介孔分子筛共固定化双酶的最佳条件。将该共固定化双酶添加到环氧树脂中制备复合涂层。采用极化曲线法和电化学阻抗法分析该复合涂层的耐蚀性。结果表明:共固定化双酶的最佳条件为溶菌酶质量浓度0.2g/L、溶菌酶固定化时间6h、脂肪酶质量浓度为0.8g/L,脂肪酶固定化时间10h;复合涂层中添加1.5%(质量分数)的共固定化双酶时,其耐腐蚀性最佳,缓蚀率可达96.61%。

镧改性SBA-15液相过氧化氢氧化苯制苯酚的活性考察

采用水热法原位合成了La掺杂的La/SBA-15催化剂,采用XRD、N2吸附-脱附测定等手段对样品进行了表征,考察了La/SBA-15催化剂对苯/H2O2液相氧化合成苯酚反应的催化活性。结果表明,制得的La/SBA-15复合材料保持载体SBA-15高度有序的介孔二维六角孔道结构。在反应温度323K、以1mol苯计的催化剂用量0.75g、溶剂乙腈用量250mL、H2O2/苯摩尔比为2、反应时间5h的条件下,苯的转化率为7.2%,苯酚选择性高达90%。且La/SBA-15催化剂重复使用6次,催化活性基本保持稳定。

对甲苯磺酸改性SBA-15的合成及催化合成乙酸正丁酯

采用浸渍法将含有磺酸基的对甲苯磺酸负载在SBA-15表面上,合成含有一定酸性的固体酸催化剂TsOH-SBA-15。催化剂的制备条件为:对甲苯磺酸的浸渍浓度为0.5 mol/L,焙烧温度为300℃,焙烧时间为4 h。用XRD,IR,DTA/TGA,氮吸附-脱附等方法对改性后的样品进行表征。结果表明,改性后的SBA-15分子筛的结构未发生变化,仍具有有序孔道结构。TsOH-SBA-15催化剂对冰乙酸和正丁醇的酯化反应具有较高的活性,正交实验结果为:反应时间80 m in,n(冰乙酸)∶n(正丁醇)=1∶1.2,催化剂用量为冰乙酸质量的5%,此时酯化率可达到95%。

镧改性SBA-15分子筛的制备及对甲苯催化氧化性能的研究

采用水热法原位合成了镧掺杂的La/SBA-15催化剂,考察了La/SBA-15催化下甲苯液相氧化合成苯甲酸的催化活性。通过XRD、N2吸附-脱附测定等手段对样品进行了表征。结果表明,制得的La/SBA-15复合材料保持了载体SBA-15高度有序的介孔二维六角孔道结构。考察了La/SBA-15对液相氧化甲苯合成苯甲酸的催化性能,在反应温度423K,催化剂用量1.2g/mol甲苯,溶剂二氯甲烷用量400ml/mol甲苯,氧气压力维持5MPa,反应时间5h的条件下,甲苯转化率为42.6%,中间氧化产物苯甲醛的选择性仅4.1%,最终产品苯甲酸选择性高达95.5%。且La/SBA-15催化剂重复使用6次,催化活性基本保持稳定。

Co改性SBA-15分子筛结构稳定性研究

本文以三嵌段共聚物(PE0-PP0-PE0)为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,在酸性条件下制备了SBA-15介孔分子筛,采用浸渍法掺杂过渡族Co金属元素对其表面进行修饰.通过FT-IR、BET、和SEM分析对结构进行了表征,结果表明,不同介质不同浓度Co掺杂对介孔分子筛的结构影响较大.

氨基改性SBA-15有序介孔材料对Cd(Ⅱ)的吸附热力学特征研究

以硅酸钠为硅源,三嵌聚合物Pluronic P123为模板剂,采用水热-后期接枝的合成方法,制备出氨基改性SBA-15.用透射电镜、X射线衍射、氮气吸附-解吸和红外光谱等手段对其结构进行了表征.在此基础上,以改性SBA-15为吸附剂,通过批实验讨论了吸附时间、体系初始pH值和温度等对水溶液中Cd2+吸附的影响,并讨论了吸附过程的热力学特征.结果表明,合成的SBA-15具有规则多孔特征.SBA-15介孔材料对Cd2+的吸附受体系pH控制;未改性的SBA-15对Cd2+的吸附量极小,氨基改性可以显著增强SBA-15对Cd2+的吸附能力.向100 mL浓度为112.5 mg.L-1和10 mg.L-1的Cd2+溶液中加入0.1 g吸附剂,于298 K、80 r.min-1、pH=7.0的条件下恒温振荡4 h,改性SBA-15对溶液中Cd2+的吸附很迅速,并在30 min内达到吸附平衡;随着体系温度的升高,改性SBA-15对Cd2+的吸附量增加.吸附等温线可用Langmuir模型描述,在298 K时最大吸附量为0.687 mmol.g-1.对吸附热力学参数ΔG0、ΔH0和ΔS0的计算表明,吸附过程是吸热的自发过程.研究表明,氨基改性SBA-15是一种对水体中Cd2+具有良好吸附能力的新型吸附剂.

以芦苇灰为硅源制备三胺改性SBA-15及其对溶液中Cd^(2+)的吸附

为探究以芦苇灰为硅源制备有序多孔SBA-15的潜力,并弄清所获得的SBA-15对溶液中Cd2+离子的吸附性能。采用水热-后期接枝的合成方法,制备出三胺基改性SBA-15吸附剂(3N-SBA-15),通过批实验的方法讨论了吸附时间、体系pH、温度和离子强度等因素对水溶液中Cd2+吸附的影响及其再生研究,最后对Cd2+吸附机制进行了探讨。结果表明,合成的材料均具有高度规则的多孔特征,其对Cd2+的吸附受体系pH控制;胺基改性可以显著增强SBA-15对Cd2+的吸附能力。3N-SBA-15对溶液中Cd2+的吸附过程可用Langmuir模型描述,298 K时Cd2+的最大吸附量可达1.07 mmol/g,升温有利于吸附进行。0.01 mol/L EDTA和0.1 mol/L HCl溶液是3N-SBA-15较为合适的再生剂;3N-SBA-15对Cd2+的吸附机制可能为包含物理吸附、离子交换和络合反应等过程的复杂吸附过程。研究表明,3N-SBA-15是一种对水体Cd2+具有良好吸附能力的吸附材料,芦苇灰是制备SBA-15的一种潜在硅源。

Cu改性SBA-15介孔材料的绿色合成及催化活性研究

利用·OH替代无机强酸,一步绿色、简便地合成了铜改性的SBA-15介孔氧化硅。通过XRD,SEM,TEM与紫外可见分光光度计等表征手段对所得铜改性的SBA-15进行了系统表征。研究了Cu(Ac)2添加量对所得介孔氧化硅的相组成、微观结构、比表面积以及催化活性的影响。结果表明:随着Cu(Ac)2加入量的增加,所得介孔氧化硅呈现出纤维状结构,其活性组分CuO负载量逐渐增加,比表面积从886cm^2/g减小至800cm^2/g,催化活性逐渐提高;当Cu(Ac)2加入量达到0.1mol%时,所得催化剂对有机染料甲基橙(MO)展现出较好的催化活性,30min后对MO的降解率可达100%。

二胺基改性有序多孔SBA-15对溶液中Cd^(2+)离子的吸附研究

具有高度有序孔道结构的SBA-15是一种广受关注的新型吸附材料,为增加其对溶液重金属离子的吸附性能,选用水热-后期接枝的合成方法,制备出二胺基改性多孔二氧化硅2N-SBA-15,并用透射电镜、X射线衍射、氮气吸附-解吸和红外光谱等手段对其结构进行了表征.并以其为吸附剂,通过批实验的方法讨论了吸附时间、体系初始pH值、吸附剂用量和温度等因素对水溶液中Cd2+吸附的影响,同时结合Zeta电势和XPS分析对其吸附机制进行了探讨.结果表明,合成的SBA-15具有规则多孔特征,SBA-15对Cd2+的吸附受体系pH控制;未改性的SBA-15对Cd2+的吸附量较小,胺基改性可以显著增强SBA-15对Cd2+的吸附能力.在100 mL 25 mg.L-1的Cd2+溶液中,2N-SBA-15的用量在7.5～20 mg之间均能对Cd2+的吸附能力约达95%左右.2N-SBA-15对溶液中Cd2+的吸附很迅速,并在30 min内达到吸附平衡;随着体系温度从25℃增加到35℃,2N-SBA-15对溶液中Cd2+的吸附率从94.73%增加到98.22%.吸附等温线可用Langmuir模型描述,在298 K时Cd2+的最大吸附量为0.9 mmol.g-1,0.1 mol.L-1HCl溶液对Cd2+的洗脱率接近93%.结合pH、温度、Zeta电势和XPS分析结果,可以推测出2N-SBA-15对Cd2+的吸附机制是包含物理吸附、离子交换和络合反应等的复杂吸附过程.2N-SBA-15是一种对水体Cd2+具有较好吸附能力的吸附材料.

负载型TiO_2/SBA-15的制备及其光催化还原CO_2性能

以羧基改性的SBA-15(COOH/SBA-15)和钛酸四丁酯(TB)为原料,利用COOH/SBA-15表面上高分散的大量羧基将TB锚定,通过溶剂热处理得到高分散负载型TiO2/SBA-15催化剂.产物经XRD,Raman,FT-IR,TEM,N2吸脱附和UV-Vis表征,结果显示:所制备的TiO2/SBA-15催化剂为比表面大、结晶度较高的锐钛矿TiO2,TiO2均匀分散于SBA-15表面,此外,COOH/SBA-15有效抑制了TiO2晶粒的长大.以光催化还原CO2为探针反应,考察了TiO2/SBA-15催化剂在紫外光照射下的光催化性能.结果表明:相比于后处理浸渍法制备的光催化剂,本文制备的TiO2/SBA-15催化剂表现出了高的光催化还原CO2活性,主要产物为甲醇,且TiO2最佳负载量为16.5%,并对相关反应机理做了探讨.

有机改性纳米二氧化硅和介孔SBA-15并固载钌配合物的表征与催化加氢性质

过渡金属钌配合物在均相和异相催化中,如加氢和加氢脱硫等方面具有广泛的应用.本研究主要从有机烯烃改性纳米二氧化硅和介孔SBA-15着手,将所合成的含有机硅基团配体的钌配合物有效地固载在改性的可溶性纳米二氧化硅和介孔SBA-15的表面,改性后固载型催化剂在有机相中具有良好的分散性,形成一个均相化的异相催化分子固载中心,并探究了其在烯烃加氢中的催化效果.研究结果表明,有机硅基团改性后的固载型钌催化剂具有较高及较稳定的催化效率,即常规烯烃在0.1 MPa压力下的催化加氢转化率可达到70%,而且具有较好的多次循环使用的绿色催化效果,这在分子催化方面具有非常好的潜在应用前景.

Ag/N-TiO_2/SBA-15光催化剂的制备及其可见光催化还原CO_2

以钛酸四正丁酯(TB),羧基改性的SBA-15(COOH/SBA-15),尿素和AgNO3为原料,利用溶剂热及焙烧处理制得Ag/N-TiO2/SBA-15催化剂.采用X射线衍射(XRD),低温N2吸脱附,X射线光电子能谱(XPS),紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS),荧光(PL)光谱,电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)和元素分析(EA)等表征.结果显示:Ag/N-TiO2/SBA-15样品具有介孔结构,TiO2以单一的锐钛矿晶型均匀的分散在载体表面,Ag以单质形态沉积在TiO2表面,N则掺入到TiO2晶格中,并以取代N(O-Ti-N)和间隙N(Ti-O-N)两种方式共存.Ag/N-TiO2/SBA-15催化剂中单质Ag既可以捕获光生电子提高量子效率,又促进了TiO2对可见光的吸收.N掺杂拓宽了TiO2吸收光谱的吸收范围,并且适量的N掺杂有助于光生电荷的分离,提高了光催化效率.以光催化还原CO2为探针反应,考察了催化剂在可见光下的催化活性.结果表明:Ag/N-TiO2/SBA-15系列催化剂均表现出了可见光催化还原CO2性能,发现当Ag的质量分数为2%,N与Ti的物质的量比为3时,催化剂光催化活性最佳,产物甲醇产量高达45.7μmol?g-1?h-1.

在线热脱附-GC/MS法检测人体尿液中烟碱及可替宁

为检测人体尿液中的烟碱及可替宁,建立了自动化的在线热脱附-气相色谱-质谱联用(GC/MS)方法。以水蒸气焙烧改性的SBA-15为吸附-脱附材料,结合GC/MS,自主设计了高效富集和在线快速分析尿液中烟碱及其代谢物可替宁的实验装置。结果表明:该装置实现了集样品的吸附、热脱附、进样、分析于一体的在线评价功能;选用700℃下水蒸气焙烧6h的SBA-15为吸附-脱附材料,可显著提高烟碱及可替宁分子的热脱附能力;烟碱及可替宁在质量浓度1~2000ng/mL范围内工作曲线具有良好的线性关系(R^2≥0.9995),方法回收率为97.28%~104.55%,相对标准偏差(RSD)为0.25%~3.18%;烟碱及可替宁的检测限分别为0.5和0.4ng/mL。该方法自动化程度高,分析速度快,适用于吸烟者尿液中烟碱及可替宁含量的分析。