丝光沸石纳米片负载Pd催化剂实现2-苯基吡啶的双酰基化

以自制的含季铵基团的阳离子聚合物(COPQA)为模板剂,合成了大比表面积、具有花状形貌的丝光沸石纳米片(NS-MOR),以NS-MOR为载体,采用离子交换方法制备了负载Pd催化剂(Pd/NS-MOR)。对NS-MOR及Pd/NS-MOR进行了XRD、N2吸附-脱附、SEM、TEM及XPS测试。以2-苯基吡啶和苯甲醛为反应原料,评价了Pd/NS-MOR的催化性能。结果表明,在Pd/NS-MOR催化剂中,小粒径的Pd^(0)和Pd^(2+)物种高度分散在NS-MOR表面,而在γ-Al_(2)O_(3)负载的Pd催化剂(Pd/γ-Al_(2)O_(3))中仅有Pd^(2+)物种。Pd/NS-MOR实现了2-苯基吡啶的C2—H和C6—H键的同时活化,其催化活性和双酰基化产物选择性(92%)远高于Pd/γ-Al_(2)O_(3)。而以Pd(NO_(3))_(2)、Pd(OAc)_(2)、Pd(Ph CN)_(2)Cl_(2)为催化剂的2-苯基吡啶C—H键活化反应中均几乎无法得到双酰基化产物。此外,Pd/NS-MOR不仅具有良好的底物兼容性,而且循环使用5次后仍保持较高的2-苯基吡啶的转化率(95%)和双酰基化产物的选择性(85%)。

MFI沸石纳米片及b轴取向MFI沸石薄膜的制备

我们通过自下而上(bottom-up)的方法制备了高宽深比、高结晶度的b轴方向上超薄的MFI沸石纳米片,为制备b轴取向MFI沸石薄膜提供了基础。采用滑动涂覆法(slip coating method)在玻璃片载体上制备了厚度约为100 nm的b轴取向MFI纳米片晶种层。采用无模板剂二次生长法,抑制晶种层面外孪晶生长,实现了晶种层的面内外延生长。在合成体系的nSiO_(2)∶nNa_(2)O∶nC_(2)H_(5)OH∶nH_(2)O=1∶0.03∶1.3∶0.89、晶化时间48 h、晶化温度180℃时,制备了厚度约为200 nm的连续致密的b轴取向MFI沸石膜,与基于四丙基氢氧化铵(TPAOH)的常规合成溶液水热二次生长制备的MFI沸石膜相比,厚度降低了90%,并且保持了晶种层的b轴取向性。

二维沸石纳米片的合成与应用

二维沸石纳米片结合了二维纳米材料特殊的物理化学性质以及沸石独特的孔道结构,具有电子限域特征、原子厚度、超高的比表面积和大比例的暴露原子,在石油化工、精细化学和能源环境等领域具有广阔的应用前景。加快二维沸石纳米片的设计与开发、实现二维沸石纳米片的规模化可控合成与结构调控、充分发挥二维沸石纳米片的双重优势,是实现其工业化应用的必要前提。本文综述了二维沸石纳米材料的研究进展,介绍了二维沸石纳米片的结构与特点,着重讨论了“自上而下”和“自下而上”两种合成策略及其在分子筛膜和催化剂制备方面的潜在应用,阐述了二维沸石纳米片的发展方向和亟待解决的问题。

二维沸石纳米片的合成及其分离膜研究现状

二维(2D)纳米片堆叠构建的层状分离膜的出现为下一代高效膜分离技术开辟了新途径.2D沸石纳米片具有纳米级别的厚度及较大的横纵比,其面内规整孔道为分子传质提供了丰富的路径,并可有效缩短传统无孔纳米片堆叠构筑的二维膜内分子绕行的传质路径,有望用于制备具有优异分离性能的二维材料膜.本文综述了2D沸石纳米片的合成方法及沸石纳米片膜的研究进展,重点介绍了2D沸石纳米片合成方法,包括表面活性剂辅助合成、沸石层状前驱体剥离和Assembly-disassembly-organization-reassembly(ADOR)法,以及2D沸石纳米片膜的制备方法及其在膜分离中的应用,最后对该领域当前的技术局限性和未来的研究方向进行展望.

MFI纳米片沉积层气相转化制备超薄b轴取向沸石膜

利用乙二胺-水蒸汽进行气相转化(VPT)制备超薄、取向MFI沸石膜,通过将MFI纳米片沉积层转化为致密的沸石膜,实现了膜厚度的有效控制。扫描电子显微镜和X射线衍射表明,制备的沸石膜膜厚度约为280 nm,具有高度b轴取向的致密结构。丁烷异构体双组分分离测试结果表明,在333 K下,等物质的量的正丁烷/异丁烷混合物的正丁烷渗透速率和分离因子分别为1.5×10^(-7)mol·m^(-2)·s^(-1)·Pa^(-1)和14.8。Na_(2)Si O_(3)作为低聚硅源在MFI沸石纳米片二次生长过程中能够提供硅源和碱度,通过在胺类蒸汽中实现MFI沸石纳米片间的融合生长,进一步提高了膜的取向度和致密性。