层柱粘土材料制备与应用研究

简述了层柱粘土矿物材料研究与应用的现状和进展。利用粘土矿物蒙脱石作母体,通过大体积的铝、锆、硅等交联剂插层可制成层柱多孔材料,在酸催化、氧化还原催化中均有十分广阔的应用前景。研究表明,改进制备工艺后可提高层柱蒙脱石的热稳定性、比表面积和催化活性;通过酸或表面活性剂等预处理,再进行粘土的支撑,可以调节和控制层柱粘土的结构与性能;采用有机改性和模板导向等技术,可获得孔径介于大微孔和中孔之间的新型层柱粘土矿物材料,并应用于大分子催化反应与吸附,为粘土矿物材料的合成和应用开辟了新方向。

钛层柱粘土的合成 Ⅰ．四氯化钛作钛源

由ＴｉＣｌ４／ＨＣｌ配制的含钛柱化剂与粘土进行阳离子交换后得到大孔钛层柱粘土（Ｔｉ－ＰＩＬＣ），详细研究了各种合成条件，诸如Ｔｉ（Ⅳ）及ＨＣｌ浓度，柱化剂老化时间，粘土初始浓度，交换温度及配料比等对层柱粘土的大孔及比表面积的影响．优化条件合成的Ｔｉ－ＰＩＬＣ存在两种晶面间距（ｄ００１），其中之一（２．５６ｎｍ）对应大孔结构．Ｔｉ－ＰＩＬＣ比表面积为３２８ｍ２／ｇ，５００℃焙烧后ｄ００１保持２．３２ｎｍ，６５０℃焙烧后比表面积仍达３０１．４ｍ２／ｇ．Ｔｉ－ＰＩＬＣ的大孔结构主要取决于交换时混合液中Ｔｉ（Ⅳ）和ＨＣｌ浓度，并与柱化剂老化时间、交换温度等因素有关；与原柱化剂中Ｔｉ（Ⅳ）和ＨＣｌ浓度无关．混合液中ＣＨＣｌ提高，Ｔｉ－ＰＩＬＣ的比表面积下降；当ＣＨＣｌ增至７０ｍｍｏｌ／Ｌ时，产物中大晶面间距消失，仅留下小晶面间距（～１．４ｎｍ）．随着混合液中ＣＴｉＣｌ４的提高，Ｔｉ－ＰＩＬＣ的比表面积先上升而后下降。当ＣＴｉＣｌ４增至１４６ｍｍｏｌ／Ｌ时，产物也仅有小晶面间距（１．４ｎｍ）．

钛层柱粘土的合成 Ⅱ．硫酸钛作钛源

以硫酸钛作钛源得到的钛柱化剂与Ｎａ型蒙脱石交换合成了钛层柱粘土（Ｔｉ－ＰＩＬＣ）．详细考察了交换时温度、酸浓度、Ｔｉ（Ⅳ）浓度以及Ｔｉ（Ⅳ）与粘土比等对柱化粘土层结构的影响．结果表明，提高反应温度或降低酸浓度都能导致层离Ｔｉ－ＰＩＬＣ的生成，产物的大部分比表面积及孔容由层离产生的大孔（Ｄ＞１．０ｎｍ）所贡献．Ｔｉ（Ⅳ）水解生成尺寸不等的氧化钛胶粒，带正电荷的胶粒插入粘土层间是产生层离的主要原因．

氨水介质和氟处理对铝柱层柱粘土性质的影响

分别在氨介质和钠介质中制备了层柱蒙脱土和层柱累托石 ,并用氟化铵、氟硅酸铵和氟铝酸铵对层柱粘土进行处理 ,考察了处理条件对层柱粘土结构和酸性的影响 .NH3 TPD和IR分析结果表明 ,氨介质中制备的层柱粘土比钠介质中制备的具有更强的酸性 ,经氟处理后层柱粘土的酸性有较大的提高 .氨介质中制备的层柱粘土的低钠含量是其酸性改善的主要原因 ,而氟处理对层柱粘土酸性的提高主要来自氟对铝柱的表面作用 .氟处理层柱粘土对异丙苯裂解具有很高的催化活性 .

SO_4^(2-)改性铝层柱粘土固体酸催化合成乙酸正丁酯

以SO2-4改性铝层柱粘土固体酸催化剂催化合成了乙酸正丁酯,考察了催化剂主要制备条件对乙酸转化率的影响。实验得乙酸正丁酯的最佳合成条件为:酸醇摩尔比1∶1.4,催化剂用量0.5g,反应时间3h,反应温度115～122℃。在此条件下,乙酸转化率可达90.2%以上,催化剂可重复使用。

层柱粘土研究的现状与进展

层柱粘土作为一类新型材料 ,已成为国际上地学、化学和材料学研究的热门领域。本文仅就国内学者目前讨论不多或注意不够的蛭石、金云母、伊 /蒙间层、合成粘土和酸改性粘土的层柱化 ,Ga/Al、Si/Al、REE/Al等 3类层柱粘土 ,表面活性剂改性 ,层柱粘土的离子交换和吸附性能与应用等几个问题加以论述。

层柱状粘土催化合成乙二醇单烷基醚乙酸酯

为了克服 均相 催化 剂 在 用于 制 备 各种 重 要化 学 品 中的 一 些困 难， 层 柱粘 土 催 化 剂在 活性、选 择性、重复 使用性 及经济方 面已经证 明是非 常有利的 ． 由活 性白土 经硫酸和 铝盐进 行化学处理，然 后在１００ ～４００ ℃ 焙烧制得 了催化 剂，考察 了醇醚与 乙酸的酯 化活性 并对催化 剂进 行了 表征．结果表 明，层柱 粘土具有 很高的 催化活性 ． 活化 过的层 柱粘土催 化剂可 以重复使 用，柱撑 作用增大了层柱 粘土催化 剂的 Ｌｅ ｗｉｓ 酸 位及少量 Ｂｒⅹｎｓｔｅｄ 酸 位的数 量和强度 ． 为了 获得 良好 的层 柱粘 土催化剂， 热处理过 程是非常 重要的 ．

环己酮直接合成环己酮肟——Ⅰ.钛层柱粘土催化环己酮氨肟化反应特征

钛层柱粘土(Ti-PILC)首次用于液相催化环己酮经氨肟化直接合成环己酮肟,氨肟化反应性能取决于制备Ti-PILC时钛源的选择和催化剂的孔结构。选择合适的反应条件,如反应介质、反应物投料比和催化剂量可进一步提高肟的选择性。

粘土矿物层柱化研究的新进展

层柱粘土（ＰＩＬＣ）是一种因粘土矿物层间的可交换离子全部或部分被特定离子或离子团（“柱子”）替代并固定在其层间域的特殊材料。由“柱子”撑开的层具有二维通道，其层间距最大已达５．２ｎｍ，结焦后不易引起孔道堵塞，抗硫氮、重金属污染强。更为重要的是：有众多...

无机层柱粘土材料的制备和应用研究新进展

概述了近年来无机层柱粘土材料新的制备方法,如微波法和超声波法,及其相应的结构表征手段和结构特点,并就基于无机层柱粘土的表面酸性、柱撑体的催化氧化性以及材料多孔性、吸附性等的新应用进行了评述。

新型微孔材料——层柱粘土矿物的制备与应用

层柱粘土矿物是一种新型的纳米级类分子筛多孔材料,介绍了层柱粘土矿物的制备、性能及其在催化剂、吸附剂和择形分子筛等方面的应用。

SO_4^(2-)改性铁铝复合层柱粘土的制备及其催化性能研究

由共聚法制得的铁铝复合交联剂交换钠基蒙脱石层间的水合钠离子,再经SO42-改性处理制备了铁铝复合层柱粘土固体超强酸催化剂。利用XRD、FT-IR和BET法对催化剂的结构进行了表征。以乙酸正丁酯的合成反应为探针反应对催化剂的活性进行了测试。通过正交实验确定了铁铝复合交联粘土SO42-改性最佳工艺条件。研究了催化剂对探针反应的选择性及重复使用情况。结果表明:在由实验确定的最佳改性工艺条件下,乙酸的转化率达92.2%,反应中无副产物产生,催化剂具有较好的重复使用性能。

层柱粘土载体的制备、表征及固定β-D-葡萄糖醛酸苷酶的研究

为提高甘草及膨润土的附加值及酶的固定化寻找新载体提供一种新方法,采用新疆夏子街膨润土作基质粘土,以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,正硅酸四乙酯（TEOS）为硅源制备层柱粘土,采用吸附法固定化β-D-葡萄糖醛酸苷酶,并对该固定化酶载体进行表征和酶活测定。结果表明：层柱粘土的孔径分布在2-50nm,属于中孔吸附剂;XRD分析大量的硅溶胶进入粘土层间,其d001值为0.982nm;FT-IR分析显示酶与层柱粘土未结合的羟基发生了氢键缔合而被固定,最高固定化酶活可达1460U/g载体。

层柱粘土及其在催化反应中的应用

层柱粘土是一类新型催化剂材料。它是微孔的固体,结构类似二维分子筛,分布有适合于很多有机反应所需要的催化剂酸性和孔,其层间距大于沸石分子筛的孔径,有利于较大反应物分子的反应,在层柱粘土催化剂作用下,一些催化反应显示出择形选择性。本文论述了层柱粘土在有机反应中的应用及其一些示例。规则间层结构的粘土矿物兼有云母的稳定性和膨润土的可膨胀性,是制备稳定性好的层柱粘土的原材料。手性试剂改性的钛层柱粘土可用于不对称氧化反应,为高选择性的新型层柱粘土催化剂的研制提供了有意义的启示。

层柱粘土催化剂

层柱粘土是一种具有二维层柱结构的新型催化剂材料,它的层间距比沸石分子筛孔口大,适于较大分子的反应。本文着重论述了层柱粘土的制备、催化作用、热稳定性及酸性。

锂-铁层柱粘土催化剂制备条件的考察

采用高岭土、NaOH和AlCl_3溶液为原料,制得层柱粘土,将其作为载体,通过浸渍法制备锂-铁层柱粘土催化剂。以轻烯烃为原料,在高压反应釜用制备的催化剂进行了烯烃聚合反应,对得到的润滑油基础油进行了物性分析。结果表明,在n(NaOH):n(AlCl_3)=2.3、柱化剂制备温度75℃、高岭土加入量150 g·L^(-1)、柱化剂滴加温度85℃、负载锂和铁的质量分数为6%、催化剂焙烧温度480℃和焙烧时间4 h的条件下,润滑油基础油的最高收率为58.2%,40℃运动粘度10.28mm^2·s^(-1),100℃运动粘度为2.63 mm^2·s^(-1),粘度指数为125,溴价为11.40 g·(100 g)^(-1)。

层柱粘土纳米复合材料制备及应用进展

层柱粘土矿物质是一种新型的纳米复合材料．介绍了这种纳米复合材料的制备方法、结构与性能特征及潜在应用前景．

真空热处理制备无定形层柱粘土的研究

用十六烷基三甲基溴化铵和苄基三甲基氯化铵改性膨润土制得了有机粘土,并经真空热处理得到无定形层柱粘土。用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附、X射线衍射仪和热分析等手段研究了改性剂和热处理对粘土性能的影响。结果表明:有机粘土经烧结后微观形貌呈针片状,平均孔径减小,比表面积增大,粘土片层的平行板被烧结后碳化的大粒子柱撑而构建二维孔径,烧结后的有机粘土的热稳定性大大提高。

光辐照TiO_2层柱粘土处理有机废水的研究

阐述了TiO2层柱粘土的制备及其在有机废水处理中的应用,着重从有机废水的治理方面说明了其处理水中有机污染物的影响因素和净化机理,探讨了TiO2层柱粘土的再生方法及在废水处理中的应用前景。

Li-Fe层柱粘土催化剂烯烃聚合反应工艺条件的考察

考察了Li-Fe层柱粘土催化剂的制备条件。采用自制的层柱粘土为载体,通过共浸渍法制备了负载锂和铁的层柱粘土催化剂。以轻烯烃为原料,在高压反应釜中用制得的催化剂进行烯烃聚合反应。最佳工艺条件:反应温度280℃,反应压力3.5 MPa,反应时间4 h。层柱粘土催化剂的单程使用寿命约为100 h,催化剂的再生条件为480℃焙烧4 h。