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%。

氨基改性SBA-15介孔分子筛的制备及其铬离子吸附性能

以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为氨基改性试剂,采用后嫁接法制备氨基功能化的SBA-15介孔分子筛。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、氮气吸附-脱附等温线和傅里叶红外光谱等表征手段对氨基改性SBA-15介孔分子筛的形貌、结构进行了分析。考察了吸附时间、吸附温度和溶液pH等因素对铬离子(Ⅵ)吸附率的影响。结果表明:与纯SBA-15介孔分子筛相比,氨基改性后的SBA-15分子筛对铬离子(Ⅵ)具有更好的吸附性能。

氨基改性SBA-15介孔材料的制备及对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

采用水热-后嫁接的方法,分别制备出氨基、二氨基、三氨基改性的介孔二氧化硅吸附剂N-SBA-15、2N-SBA-15、3N-SBA-15。采用X-ray衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附和扫描电镜(SEM)等方法对材料进行表征。讨论了吸附时间、体系p H值等因素对水中Pb2+吸附性能的影响。结果表明:在纯硅SBA-15上嫁接的氨基越多,改性后材料对水中Pb2+的吸附性能越好,当吸附60 min、体系p H值为5时,材料对水中Pb2+的吸附效率最佳,最大吸附率能达到95%左右。

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.

多氨基硅烷改性SBA-15分子筛对Cr^(3+)的吸附性能研究

以多氨基硅烷(NQ-62)为改性剂,采用后嫁接法制备了氨基改性的SBA-15介孔分子筛(SN-SBA-15)。利用扫描电子显微镜、透射电子显微电镜、能量色散X射线光谱、X-射线衍射、氮气吸附-脱附、热重、红外光谱等表征手段对样品的形貌、结构进行了分析。结果表明,与SBA-15相比较,SN-SBA-15的比表面积和孔径较小,但表面形貌和晶体结构没有明显改变。以SN-SBA-15为吸附剂,对水中Cr^(3+)的吸附过程进行了动力学与热力学行为分析。研究表明,氨基改性过程可以显著增强SBA-15对Cr^(3+)的吸附能力,当溶液初始pH值为6.0,吸附时间为390 min,其最大吸附量可达88.6 mg/g。SN-SBA-15对Cr^(3+)的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附行为可以用Langmuir模型描述,吸附为自发、吸热、熵增加的过程。而且,SN-SBA-15重复再生后吸附性能较稳定,经过5次吸附与再生循环,吸附量仅降低了16.1%。

甲基硅烷化改性显著促进乙烯在Pt/SBA-15上的低温催化氧化

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法制备Pt基催化剂,通过三甲基氯硅烷(TMCS)对催化剂进行表面改性以提高其疏水性.表征结果表明甲基硅烷化显著促进了催化剂的表面疏水性.乙烯的低温催化氧化结果显示,随着TMCS接枝量的增加,催化剂的反应活性呈现火山型变化规律.Pt/SBA-15-TMCS(1:6)的催化活性最高,能够保持约1 h对痕量乙烯100%的催化氧化效果,3 h后仍有29%的乙烯转化率,相比于Pt/SBA-15有显著提升.适量TMCS的改性带来的催化剂疏水性的改善能够有效抑制反应过程中水分子吸附对催化剂的不利影响,而过量TMCS的修饰则易团聚形成大颗粒堵塞介孔孔道,减少乙烯分子与活性位点的接触,降低催化效果.

氨基酸在微波辅助钙改性SBA-15上的吸附性能

采用微波辐射固相法制备了钙改性SBA-15材料Ca/SBA-15(MW),借助小角XRD、N2吸附-脱附实验及TEM表征了Ca/SBA-15(MW)的结构,研究了4种典型的氨基酸在Ca/SBA-15(MW)上的吸附性能,并考察了钙负载量和pH值对其吸附性能的影响.结果表明,制备的钙改性材料仍具有与SBA-15相似的结构特点,且钙物种均匀地分散在介孔材料孔道内.在pH=2.0～10的范围内,Ca/SBA-15(MW)材料对酸性谷氨酸的吸附比纯硅SBA-15更好,且钙含量越高,吸附能力也越强;对碱性赖氨酸而言,在pH<10时,Ca/SBA-15(MW)样品的吸附能力比SBA-15载体要弱,但当pH=10时,其吸附能力要比SBA-15强;对中性苯丙氨酸和丙氨酸而言,在pH=2.0～6.0和pH=6.0～10范围内,SBA-15的吸附能力较弱;而在pH=6.0时,其吸附量最大且分别达到0.34和0.17mmol.g-1,但Ca/SBA-15(MW)对丙氨酸吸附较弱,对苯丙氨酸则几乎没有吸附,这可能是钙改性SBA-15表面亲水性增强,对疏水性较强的丙氨酸尤其是苯丙氨酸的吸附能力较差.

La-SO4^2-改性SBA-15分子筛的制备、表征及催化合成乙酸正丁酯

用固体研磨法对 SBA-15分子筛进行 La-SO_4^(2-)改性,制备了 La-SO_4^(2-)改性 SBA-15分子筛(La-SO_4^(2-)/SBA-15)催化剂,采用 X 射线衍射、红外光谱和低温 N_2吸附-脱附、热重-差热分析、NH_3-程序升温脱附等方法对 La-SO_4^(2-)/SBA-15催化剂进行了表征。表征结果显示,La 已进入 SBA-15分子筛中,制得的 La-SO_4^(2-)/SBA-15催化剂保持高度有序的二维六方介孔结构。用 Hammett 指示剂法测得 La-SO_4^(2-)/SBA-15催化剂的表面酸强度(H_0)为2.77<H_0≤3.30,酸量为0.597 2 mmol/g。采用 La-SO_4^(2-)/SBA-15催化剂催化合成乙酸正丁酯,优化的合成反应条件为:n(冰乙酸):n(正丁醇)=1:1.4,催化剂用量为冰乙酸质量的7.5%,反应时间为120 min,在此条件下酯化率为90.6%。

SBA-15的二氧化钛改性及其光催化降解对氯苯酚

用 后合成'法在介孔二氧化硅SBA 15的孔壁表面键接了二氧化钛,并对其结构进行了表征.改性后的SBA 15保持了规则的介孔结构,并在孔壁表面形成了类似于锐钛型二氧化钛的Ti—O—Ti网络结构.光催化降解对氯苯酚的结果表明,经过两次二氧化钛键接的样品表现出较高的光催化效率.但是由于对酚、醌等中间产物的强烈吸附以及孔道中反应物质的扩散速度慢。

介孔分子筛SBA-15的改性研究进展

从金属改性、酸改性和氧化物改性三方面综述了介孔分子筛SBA-15的改性研究进展,重点介绍了SBA-15表面功能化后引入金属改性的方法。评述了金属纳米粒子的制备对改性的SBA-15催化剂催化性能的影响。

SBA-15介孔分子筛表面的磺酸基改性及其催化性能

采用后合成方法 ,将含有巯基的化合物 3 巯丙基三甲氧基硅烷 (MPTMS)键合在大孔径、厚孔壁的新型纯硅介孔分子筛SBA 15表面上 ,经氧化和酸化后得到含有强酸性的磺酸基团的固体酸催化剂SBA 15 SO3 H .用X射线衍射、红外光谱、固体核磁共振及热失重等方法对改性前后的SBA 15样品进行了表征 .结果表明 ,改性后SBA 15分子筛的结构未发生变化 ,MPTMS键合于分子筛的表面 ,改性后的分子筛具有质子酸中心 .SBA 15 SO3 H催化剂对十八碳烯酸与甲醇的酯化反应具有较高的活性 。

金在氨基硅烷修饰SBA-15上的巴豆醛选择加氢性能

采用三种氨基硅烷试剂(APTS:3-氨丙基三甲氧基硅烷,TPED:N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷,TPDT:3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷)对介孔SBA-15分子筛进行后嫁接表面功能化(分别记为APTS-SBA-15,TPED-SBA-15和TPDT-SBA-15),然后利用氨基与氯金酸之间的静电作用及化学还原法,将金纳米粒子引入分子筛的介孔孔道.采用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂的结构和电子性质进行了系统表征;以巴豆醛液相加氢制巴豆醇反应比较了氨基硅烷的种类对催化性能的影响.结果表明,氨基硅烷的给电子能力是决定金催化剂上C=O键加氢选择性的主要因素,氨基硅烷的给电子能力越强,金活性位上的电子密度越高,则巴豆醇的选择性和收率就越高.

Ce改性SBA-15分子筛催化合成棕榈酸甲酯

用浸渍法对SBA-15分子筛进行Ce改性，制备了Ce（SO4）2／SBA-15催化剂，采用X射线衍射、红外光谱、N2吸附-脱附、热重-差热分析方法对试样进行了表征。表征结果显示，Ce已进入SBA-15分子筛中，制得的Ce（SO4）2／SBA-15催化剂保持高度有序的介孔二维六角结构。用Hammett指示剂法测得ce（SO4）2／SBA-15催化剂的表面酸强度为0．99—1．80，酸量为0．2344mmol／g。采用Ce（So4）2／SBA-15催化剂催化甲醇和棕榈酸酯化合成棕榈酸甲酯，优化的合成条件为：n（棕榈酸）：n（甲醇）=1：15，催化剂用量为棕榈酸质量的5．0％，反应时间8h。在此条件下，酯化率大于92％。

氨基功能化SBA-15介孔分子筛的制备与表征

以3-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂,采用后合成法对介孔分子筛(SBA-15)的表面进行改性,制得氨基功能化的介孔NH2-SBA-15材料(简称NH2-SBA-15),其结构和性能经FT-IR,元素分析,XRD,SEM及低温N2吸附-脱附表征。结果表明,氨基成功地嫁接到SBA-15表面,含量高达3.47 mmol.g-1。与SBA-15相比,NH2-SBA-15的比表面积、孔径和孔容减少,且仍具有有序六方介孔结构。

Nd，Ce和La改性对Ni/SBA-15催化剂在CH4/CO2重整反应中性能的影响

以稀土金属Nd,Ce或La的氧化物为助剂,采用β-环糊精浸渍法对Ni/SBA-15催化剂进行了改性,并运用X射线衍射、N2吸附-脱附、程序升温还原和热重等手段考察了改性的催化剂在CO2重整CH4制合成气反应中的催化性能.结果表明,Nd等稀土金属氧化物的添加对催化剂孔结构和晶相结构等性质影响不大,但可影响NiO的还原;Nd的添加使NiO与载体之间以Ni-Nd-O形式相互作用,促进了活性组分NiO的还原.其中,Nd的添加量为5–10 wt%时所制备的催化剂在重整反应中的催化活性最高,且具有很强的抗积碳性能.La和Ce氧化物促进的Ni催化剂也表现出类似的性质和催化性能.

改性SBA-15介孔分子筛的催化研究进展

SBA-15介孔分子筛,以其独特的结构、所能提供的特殊微环境以及广阔的应用前景,成为催化与纳米材料领域长久以来研究和开发的热点之一。综述了近年来SBA-15介孔分子筛的研究进展情况,侧重于改性原理、改性方法以及金属改性、酸改性和有机物改性3个具体的改性方向,并对其今后的研究方向进行了展望。

SBA-15介孔材料的改性及应用

在介绍介孔分子筛SBA-15改性原理及合成工艺优化研究状况的基础上,从有机基团改性、负载固体酸、金属掺杂及金属化合物掺杂等4个方面详细综述了SBA-15介孔材料在催化领域的应用现状,同时论述了其在吸附、测定与分离、药物输送、制备新材料领域的研究与应用,并展望了SBA-15介孔材料未来的研究方向。

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。

氨基功能化SBA-15接触精制废润滑油

以氨基功能化SBA-15（NH2-SBA-15）为吸附剂,对废润滑油进行接触精制研究。采用傅里叶变换红外（FT-IR）、热重（TG）、N2物理吸附等手段对接触精制前后吸附剂样品进行表征。考察了剂油质量比、精制温度、接触时间等因素对再生油酸值的影响,并通过溶剂洗涤法对失活吸附剂进行再生。结果表明,接触精制废油后NH_2-SBA-15的表面及孔道中沉积有大量脂肪族有机化合物,其比表面积与孔容基本丧失,孔径大幅降低,200~600℃热重表征失重率约为34.0%;在剂油质量比为0.03,精制温度为40℃,接触时间为10 min的条件下,再生油酸值可降低至〈0.01 mg（KOH）/g;吸附后NH2-SBA-15经4次溶剂洗涤再生,接触精制废润滑油所得再生油酸值仍低于0.03 mg（KOH）/g。