Hβ沸石表面酸性质的研究

采用四乙基氢氧化铵为模板剂，分别以铝酸钠和拟薄水铝石为铝源合成了β沸石，经硝酸铵溶液离子交换、柠檬酸处理及高温焙烧后制得Ｈβ沸石．采用ＮＨ３ＴＰＤ， 吡啶吸附态ＩＲ，２９Ｓｉ ＮＭＲ 及２７Ａｌ ＮＭＲ 技术研究了Ｈβ沸石的酸性位及脱铝与补铝过程． 结果表明，经柠檬酸处理后Ｈβ沸石酸强度减弱，总酸量增加，弱酸量增加的幅度大于强酸量增加的幅度，Ｂ酸量增加，Ｌ酸变化不明显． 柠檬酸处理具有脱铝与补铝的双重功能，脱铝可能主要发生在Ｓｉ（２Ａｌ） 位，补铝可能主要发生在Ｓｉ（０Ａｌ）Ｄ位．Ｈβ沸石的酸性及酸度与β沸石的合成条件、离子交换条件及酸处理条件密切相关，在一定的Ｓｉ／Ａｌ 比（１０～１５） 范围内， Ｈβ沸石的酸度决定于骨架硅的铝配位数及其分布．

超声电导滴定法测定分子筛表面酸性质

对影响超声振荡电导滴定法测定分子筛表面酸性质的因素进行了考察。实验表明,测定结果能和其它经典的分析方法相对应,由于考察了分子筛的表面酸性,因而对酯化反应的催化活性也可得到满意的结果。超声电导滴定法可同时测定固体酸催化剂总酸量,并能区分两种不同的酸强度,是一种简便、迅速、可应用于有色试样的可靠的表面酸性质分析方法。

黄土表面酸碱性质的研究

在不同浓度支持电解质条件下 ,利用滴定方法研究黄土样品的表面酸碱属性 .将酸量滴定上清液作为体系空白以补偿固体颗粒溶解和组份间络合反应对定量估算质子消耗的影响 .两种简易的表面络合模式的拟合结果表明 ,恒定容量模式和扩散层模式分别适用于高离子强度 (0 1mol L)和低离子强度 (0 0 1和 0 0 0 5mol L)条件下黄土表面的质子反应过程 .

纳米四氧化三铁表面酸碱性质研究

制备了纳米Fe3O4,并对其进行了表征和表面酸碱行为研究.实验结果表明,Fe3O4表面在水溶液中有非常明显的酸碱性质.随着纳米Fe3O4加入量的增多,溶液pH缓冲能力增强,二者之间成正比,据此可定量地测定H+在纳米氧化铁表面的吸附量.运用MEDUSA和W INSGW计算软件计算了表面组分在溶液中的分布,并讨论了表面电荷对表面组分分布的影响.

三水铝石(γ-Al(OH)_3)和α-Al_2O_3表面酸碱性质与磷酸根吸附研究

采用批量实验法，对2种不同晶体结构铝氧化物（γ-Al（OH），和α-l2O3）表面上磷酸根的吸附进行了比较研究．吸附等温线实验在pH=4和pH=6的KNO3溶液（0．01mol·L^-1）中进行，并使用Langmuir等温方程进行定量描述．由吸附等温线可以发现，α-l2O3表现出更大的吸附容量和吸附密度．且在pH3．5—4．0范围内，表面对磷酸根的吸附达到最大值．为了更好的理解表面性质对磷酸根吸附的影响，使用X射线衍射、N2吸附比表面积分析、电镜观察和表面酸碱滴定技术对表面结构和性质进行了表征．结合表面信息和吸附结果可以发现，单位质量吸附剂上的吸附量大小与比表面积有关．而吸附密度与铝氧化合物表面对磷酸根的吸附反应活性有关．

高岭石表面的酸碱性质

采用双位模式 (即假定高岭石表面存在AlOH和SiOH基团 )拟合高岭石表面的酸碱滴定数据并描述表面上发生的质子化反应 ,Al位和Si位的表观酸度常数拟合值分别为pKa1,Al=1 .78、pKa2 ,Al=8.47和pKa2 ,Si=5 .1 2 ,它们的酸性比对应的 (氢 )氧化物表面位的更强。高岭石的总表面位密度远大于氧化铝和二氧化硅 ,其原因很可能是溶液中的质子或羟离子能够渗入高岭石的层间 ,与层间的羟基发生反应。此外 ,Al位密度也比Si位大近一个数量级 ,这种与理论化学式偏离的现象可受多种因素的影响。高岭石表面总体在pH低于 4.0时带正电荷 ,在pH高于 4.0时带负电荷。正电荷仅由AlOH基团通过质子化作用形成AlOH2 + 表面化合态来提供 ,而负电荷则由AlOH和SiOH基团的去质子化作用产生 ,分别形成AlO-和SiO-表面化合态。

纳米氧化铅的制备及表面酸碱性质

采用均匀沉淀-煅烧法制备纳米PbO,利用氮气吸附等温线(BET)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对其进行表征;MEDUSA软件模拟Pb-O-H2O体系中不同组分的分布情况;用酸碱滴定技术考察纳米PbO表面的酸碱性质。结果表明,所制PbO样品的粒径在80 nm左右,其悬浮液的缓冲能力随着PbO加入量的增多明显增强,样品表面在水溶液中有非常明显的酸碱性质。经Zeta电位测定氧化铅零电点出现时,pH=9.8。

α-Fe_2O_3/SiO_2纳米颗粒混合体系表面的酸碱性质及其对重金属离子的吸附行为

以Fe(NO3)3·9H2O和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过溶胶-凝胶法和辅助模板法分别制备了纳米α-Fe2O3和SiO2,并对所合成样品进行了粉末X射线衍射(XRD)和BET表征.使用自动电位滴定仪测定了α-Fe2O3/SiO2纳米颗粒混合体系的表面酸碱性质.研究了在不同pH值下α-Fe2O3/SiO2混合体系对Cu2+、Pb2+、Zn2+离子的吸附行为.基于上述实验数据,用WinSGW软件计算了α-Fe2O3/SiO2混合体系表面酸碱配位常数,并得出结论:α-Fe2O3/SiO2混合体系表面反应为单一脱质子反应,≡XOH≡XO-+H+(lgK=-8.20±0.15),明显区别于同时具有加质子和脱质子反应的α-Fe2O3/SiO2/γ-Al2O3,α-Fe2O3/γ-Al2O3和SiO2/γ-Al2O3等纳米颗粒混合体系.在此基础上拟合得到α-Fe2O3/SiO2混合体系吸附重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+的表面络合反应及平衡常数分别为:≡XOH+M2+≡XOM++H+,[lgK=-3.1,-3.6,-3.8(M=Cu,Pb,Zn)];≡XOH+M2++H2O≡XOMOH+2H+,[lgK=-8.8,-8.0,-10.5(M=Cu,Pb,Zn)].

微量吸附量热研究CuO/γ-Al_2O_3催化剂的表面酸碱性质

The γ Al2O3 supported CuO samples were studied. XRD results showed that the loading and calcination temperature affected the surface structure. For example, CuO crystallite appeared at the CuO loading of 7% (about 0.82mmol/100m2) on the support. Both CuO crystallite and CuAl2O4 spinel were present when the CuO/γ Al2O3 sample was calcined at the same temperature (400℃ ). Microcalorimetric adsorption of CO2 and NH3 revealed that the strength of both the acidity and basicity decreased with the increase of CuO loading for the CuO/γ Al2O3 sample. The increase of calcination temperature further decreased the basicity while the acidity was not affected.

Mg-Al-O复合氧化物催化剂的表面酸碱性质(Ⅲ):体相结构研究

研究了在不同温度下焙烧Mg -Al-O复合氧化物催化剂的体相结构与表面酸碱性质的关系。固态MAS2 7AlNMR结果显示在 673K、873K和 10 73K焙烧的样品出现了明显的物相过渡态 ,该过渡态在确定样品的表面酸碱性质是很重要的。XPS测定样品中Al2S和OIS的结合能 ,结果表明 。

TiO2-FeOOH/Mmt纳米复合材料的表面酸碱性质及光催化性能

本研究以蒙脱石(Mmt)为基底材料,利用自组装制备技术得到TiO2-FeOOH/Mmt纳米复合材料,以亚甲基蓝为降解目标物,研究复合材料光催化降解性能.利用透射电子显微镜(TEM)、比表面积及孔隙分析仪(BET)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对制备材料进行表征分析,结果表明由针铁矿和锐钛矿组成的复合材料带隙宽度减小且光响应范围得到拓宽.着重通过表面酸碱滴定实验,结合ProtoFit表面络合模型模拟软件,对光催化前后材料表面酸碱性质变化情况进行了分析,发现复合材料的lgKa值并非单层材料的简单叠加,而是复合后发生了一定的表面化学作用形成新的表面酸碱性质.复合材料具有更大的表面位密度Nt及表面化合态≡XOH含量,能使材料在表面反应过程中提供更多的表面活性物质,产生更多的自由基,间接加快目标物降解速度.且复合材料铁循环强度更大,该循环能有利反应过程中电子的转移,并维持材料表面活性.这为后期进一步研究纳米复合材料光催化降解机理提供理论依据.

γ-Al_2O_3担载的NaCl催化剂表面酸碱性质的研究

使用热重—差热(TG-DTA)等手段研究了碱金属硝酸盐在γ-Al_2O_3载体上的分解过程及不同分解过程阶段样品中Na^+和Al^(3+)离子存在的状态,阐明了γ-Al_2O_3担载的氯化钠催化剂表面碱性形成的机制,还采用微量吸附量热法研究了样品表面碱性随分解温度、碱金属盐担载量递变规律。

沉积物表面酸碱性质测定方法研究

本文选取胶州湾和长江口某站点的沉积物,对沉积物表面酸碱性质的测定方法进行了研究。在现有碱返滴定的基础上提出了双返滴定的模式,以酸返滴定进行空白消除,有效地简化了操作与计算过程。通过与碱返滴定和两边滴定的结果对照发现双返滴定更适合沉积物表面酸碱性质的研究,同时考察了双返滴定过程中不同条件对测定结果的影响,并针对本文样品确定了最佳实验条件。

可变电荷土壤表面酸碱性质与模型研究进展

可变电荷土壤表面酸碱性质是指土壤与质子的结合能力,主要包括表面质子反应活性位点密度Ds、电荷零点pHpzc以及质子化、去质子平衡常数pKa。表面酸碱性质对于评估土壤酸碱缓冲能力、揭露酸化机制有重要意义,也是探究阳离子和阴离子在土壤固液间的分配,控制微量元素移动性和生物有效性的重要土壤性质之一。本文综述了通过表面络合模型获取表面酸碱性质参数的方法以及研究复杂土壤体系的两种方法。电荷零点pHpzc主要通过宏观滴定实验获得,但需要不断优化实验操作来减少无意义因素的影响。而表面质子反应活性位点密度Ds和质子化、去质子化平衡常数pKa,则通常分别通过Gran函数和直线外推法计算等方法得到。目前,土壤活性成分金属氧化物、黏土矿物及腐殖质表面酸碱性质已通过表面络合模型得到广泛研究,研究方法和相关数据已逐渐趋于完善。而随着表面络合模型的发展,土壤混合体系表面酸碱性质的研究也在不断加深。组分添加法通过各组分表面性质的加和来预测质子在土壤和溶液中分配和形态,目前已从矿物聚合模型扩展到矿物-有机物聚合模型,因为有机物和矿物组分之间的相互作用对于研究相当重要。而广义复合法假设土壤表面性质均一,依据实验吸附数据和表面积拟合获得表面酸碱性质,现在已发展为n-site/n-pKa,并建立了一种通过土壤化学性质预测表面酸碱性质广义回归方程。最后,文章探讨了表面络合模型相关研究应该解决的科学问题,以及土壤表面酸碱性质研究在未来的趋势。

镁改性增强小麦秸秆生物炭对镉的吸附能力:表面络合模型研究

近年来研究改性生物炭有效去除水中重金属成为热门,但使用表面络合模型从微观探讨生物炭对镉的吸附机理鲜见报道。通过MgCl2与小麦秸秆生物炭(WB)共热解制备镁改性生物炭(MgWB)。SEM-EDS、FTIR和BET等表征显示镁成功接枝到生物炭,Mg的质量分数增加了3.97%,生物炭表面新增Mg-O峰且-OH、-C-O峰增强,镁改性未改变小麦秸秆的条状管道主体结构但比表面积降低9.94%。293-313 K的等温吸附曲线表明改性前后生物炭的吸附行为均符合Langmuir模型,MgWB在313 K时最大饱和吸附密度(3.50μmol·m-2)是WB的3.7倍。Boehm滴定实验显示改性使总酸性官能团增加13.4%,其中代表高、中、低亲和型官能团的羟基、内酯基、羧基浓度分别增加4.28%、8.92%和0.178%。电位滴定曲线显示镁改性导致生物炭的pHpzc从9.2降为5.3,不同pH条件下Cd2+的吸附边实验中WB和MgWB吸附率达90%所需pH分别为9和6,结果表明吸附平衡所需pH值与pHpzc有关,且pHpzc的改变会导致生物炭表面位点类型在不同pH条件下的镉吸附差异。利用非静电表面络合模型NEM、以广义复合法进行拟合,最佳参数计算的位点分布曲线显示WB和MgWB的吸附贡献主要为高亲和型位点,该位点与Cd^(2+)的吸附态浓度达到最高值所对应的pH分别为10和7;模型拟合参数pKa和pK≡SOCd+表明镁改性导致生物炭表面官能团的质子化能力降低,与Cd^(2+)的络合能力增强。镁改性可以丰富生物炭表面官能团,通过增加表面位点浓度和降低pHpzc有效改善生物炭对重金属的吸附。本研究在使用非静电表面络合模型拟合中将表面位点类型的吸附贡献与pHpzc结合讨论微观吸附机理,为生物炭-重金属的相互作用提供了一种新的量化手段。

ZnO/γ-Al_2O_3和CuO/γ-Al_2O_3催化剂表面酸碱性的研究

文章研究了不同担载量的ZnO或CuO改性的γ-Al2O3样品的酸碱特性以及焙烧温度的影响,并用吸附量热技术测定了其表面酸碱位的强度和数量。

高温水蒸汽处理对HZSM-5分子筛上乙烯、苯烷基化反应性能的影响

本文用色谱法考察了直接法合成并经不同条件高温水蒸汽处理过的HZSM-5分子筛催化剂对乙烯的作用;用微反研究了这些样品用于苯和乙烯烷基化反应的催化性能;考察了这些性能与表面酸性质的关系并对水蒸汽处理条件和烷基化反应条件的选择进行了讨论.

高硅分子筛ZSM-23催化裂解C4烷烃制乙烯丙烯的研究

采用廉价的硅溶胶作为硅源，吡咯烷为模板剂，静态水热晶化法合成出不同硅铝比的ZSM-23分子筛。采用XRD，SEM，吡啶吸附红外光谱等技术，对合成的ZSM-23分子筛的结构、形貌、表面酸性质进行了表征。并进行了所制样品对C4烷烃催化裂解制乙烯丙烯反应催化性能的研究。

茶叶渣负载羟基氧化铁的制备、表征及吸附性能的研究

以氯化铁和茶叶渣为原料,采用水解中和法制备了茶叶渣负载羟基氧化铁复合材料,利用傅立叶红外光谱仪对其进行表征,并测定其比表面积、吸附性能、表面酸碱性及在水溶液中的分散性能。实验结果表明,Fe-O键的特征吸收峰从895cm-1偏移到841cm-1,这是因为FeOOH中的官能团和茶叶中的成份发生相互作用,说明FeOOH确实被茶叶渣所负载。复合材料的比表面积为482.895 m2/g,吸附水中的Cr(VI)可达95.97%,复合材料的等电点pH值为9.8,改变材料的添加量和离子浓度其等电点不变,并且随复合材料加入量的增多,溶液pH缓冲能力越强,二者之间成正比。

镧掺杂硫酸钛的酸性及催化缩酮活性

以La2O3为镧源,硫酸钛掺杂镧后经高温焙烧制得一类稀土改性固体酸.用DTA,XRD表征催化剂结构,用吸附吡啶的FT-IR表征其表面酸性,由Hammett指示剂来测定酸强度,以正丁胺定量分析催化剂表面Bronsted酸和Lewis酸酸量;用环己酮与乙二醇缩酮化反应表征其酸催化性能.结果表明:催化剂表面同时存在B酸和L酸中心,且B/L酸量比与焙烧温度、镧的含量呈现较好的线性关系;在缩酮化反应中具有良好的催化活性,在300～600℃的实验范围内,催化活性随灼烧温度的升高而降低,随镧含量的增加而升高,兼有B酸和L酸的催化剂具有更好的催化活性.催化剂易回收和再生,反应后处理简单,无废酸排放,可重复使用多次,该固体酸是一种环境友好催化剂.