镧(Ⅲ)对SBA-15分子筛改性研究

借助水热法,利用三嵌段共聚物聚(1,2-亚乙基二醇)-嵌段-聚(丙二醇)-嵌段-聚(1,2-亚乙基二醇)为模板剂,正硅酸四乙酯为硅源,强酸性条件下制备了分子筛SBA-15.分别以水及水+乙醇为介质采用LaCl3溶液与煅烧的主体材料SBA-15分子筛固-液相交换法,制备了La-(SBA-15)复合材料.利用化学分析、粉末XRD、N2吸附技术、IR评价了制备方法的有效性及对SBA-15分子筛孔结构的影响.结果表明,镧已并入SBA-15分子筛中,SBA-15内表面上的硅羟基团是镧进入的主要位置,部分客体在分子筛孔道内.制得的材料La-(SBA-15)保持高度有序的介孔二维六角结构,不改变载体SBA-15的介孔孔道结构.此外,考察了La-(SBA-15)产物的发光现象.

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%。

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。

铈改性SBA-15介孔分子筛的合成及催化性能

利用浸渍法制备了铈改性的介孔材料Ce-SO42--SBA-15,采用XRD、红外光谱和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。用Hammett指示剂法测定了改性介孔材料表面pH为1.8,属于固体酸。用0.1mol/L的硫酸高铈浸渍SBA-15,焙烧温度为300℃,焙烧时间3h,通过乙酸正丁酯的合成反应考察催化剂Ce-SBA-15的制备,酯化率为95.7%。

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 。

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。

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。

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%。

苯基改性的中孔分子筛SBA-15的合成及其磺化

在酸性条件下用正硅酸乙酯 (TEOS)和苯基三乙氧基硅 (PTES)直接缩合制备了苯基改性的中孔分子筛Ph SBA 15 ,并用紫外光谱、红外光谱、X射线衍射、透射电镜和核磁共振等对改性后的样品进行了表征 .结果表明 ,在 30 0℃下焙烧后 ,模板剂被脱除 ,而苯基可完整保留 ,苯基改性的SBA 15分子筛具有有序结构 .进一步用氯磺酸磺化改性后 ,可得到苯磺酸化的分子筛 ,其酸度可达 4 19mmol/g.

SBA-15分子筛改性及其对噻吩的吸附脱除

汽油中硫化物的深度脱除是满足越来越严格的汽车尾气排放标准的前提。选取硅、铝摩尔比n(Si)/n(Al)分别为8,16,34,60的SBA-15分子筛为研究对象进行H+改性,制得HSBA-15类型的吸附剂。考察不同n(Si)/n(Al)的吸附剂的脱硫性能及其N2吸附、XRD、NH3-TPD结构特性,结果表明,硅、铝摩尔比与吸附剂的孔结构密切相关,H+改性通过调节吸附剂的总酸量影响其脱硫活性;硅、铝摩尔比为16的吸附剂总酸量最大,脱硫活性最佳。Cu、Ce、La离子改性制得的吸附剂脱硫活性结果表明,三种金属离子均能明显提高吸附剂的脱硫活性;LaSBA-15-16吸附剂的脱硫效率最高,在70℃的温度条件下,可将模拟油品中的噻吩脱除至3.0mg/L,对应的脱硫效率和硫容分别为99.22%和3.78mg/g.

DIPA改性SBA-15介孔分子筛用于CO_2/CH_4分离的性能研究

CH4和CO2的大量排放是造成温室效应的主要因素,在全世界范围内对排放的CH4和CO2进行回收和利用是非常必要的。变压吸附是有效的气体分离技术,而高选择性吸附剂是变压吸附技术的关键。将DIPA(二异丙醇胺)负载在介孔分子筛上,使介孔分子筛的介孔和胺作用结合起来,合成了高选择性CO2/CH4分离吸附剂。首先以水热法合成SBA-15介孔分子筛,通过表征分析,其具有高度有序的六方结构,而DIPA改性后的SBA-15仍然保持介孔分子筛的有序结构,且DIPA基本都进入孔道内。SBA-15经DIPA改性后,CO2/CH4选择分离性能大大提高,分离因子达46.75,吸附的CH4可完全再生,吸附的CO2只能部分再生。负载DIPA对CH4的吸附容量没有明显影响,但大大提高CO2的吸附容量。在6次稳定性实验后,对CH4、CO2的吸附量保持稳定,CH4/CO2的分离因子在15.5左右。随操作温度的升高,DIPA改性SBA-15对CO2吸附容量增大,通过单塔吸附再生的性能比较,45℃时CO2吸附再生的综合性能最好。

介孔SBA-15分子筛的改性研究进展

SBA-15作为介孔分子筛材料中的代表已经成为当今化工领域的研究热点之一。它具有高度有序六方孔道结构,并且具有大的比表面积、规则有序的孔道结构、良好的热稳定性、方便对其进行功能化改性、可反复再生利用等一系列优点,被广泛应用。本文介绍了在SBA-15上掺杂金属及其化合物、嫁接有机基团、负载固体酸三种改性手段,并对其改性后的样品做了性能评价,得出理想的改性条件及反应条件,在此基础上笔者展望了SBA-15的发展前景。

表面含磺酸基的介孔分子筛SBA-15-SO_3H的直接合成

采用水热法直接合成了含磺酸基的介孔分子筛SBA 15 SO3H .XRD表征结果表明 ,该分子筛具有规则的、六方立柱形的中孔结构 ,通过酸碱滴定和XRD确定了正硅酸乙酯 /有机硅的最佳合成配比为 9(α =0 1) .2 9SiMASNMR固体核磁结果表明 ,含磺酸基的有机基团Si (CH2 ) 3 SO3H中的硅与SBA 15骨架上的氧通过Si O键结合 ,形成稳定的有机 /无机组成 ,FT IR谱表明 :在SBA 15 SO3H表面含有质子酸中心 SO3H .N2 吸附 脱附和TEM结果表明 ,SBA 15 SO3H具有较大的比表面积、孔容和孔径 ,孔大小是单一的 ,孔分布是高度有序的 .酯化反应结果表明 ,与后合成法相比 ,直接法合成的催化剂既具有较高的稳定性 ,又具有简便。

表面含磺酸基的介孔分子筛催化剂SBA-15-SO_3H的制备及其催化性能

采用直接和后合成两种方法制备出含磺酸基的介孔分子筛 SBA-1 5 -SO3 H,用 XRD和红外光谱分析制备过程中催化剂结构和组成的变化 .结果表明 ,两种方法制备出的含磺酸基的催化剂都保持了 SBA-1 5分子筛的完整晶体结构 ,并含有质子酸中心— SO3 H;固体核磁共振表征结果证明 ,两种方法都使 MPTMS存在于分子筛的表面 ;用 N2 吸附 -脱附测定了它们的比表面积、孔径和孔容 ;TGA分析认为 ,MPTMS在分子筛表面的热稳定性大于 30 0℃ ,酸碱滴定结果说明 ,直接法获得的催化剂的酸中心多于后合成法 .酯化反应结果表明 ,直接法合成的催化剂比后合成法具有更高的稳定性 ,且简便、快捷、高效 .

离子交换介孔分子筛DEAE-SBA-15的制备及其用于分离纯化粉尘螨主要变应原Derf2

通过3-含氧缩水甘油基-丙基-三甲氧基硅烷(GPTS)将二乙胺基乙基(DEAE)嫁接在介孔分子筛SBA-15的表面,制得弱阴离子交换层析剂DEAE-SBA-15,使其既具有分子筛作用,又具有离子交换作用的特点.经DEAE-SBA-15层析后,从粉尘螨代谢培养基中获得单一的洗脱峰,SDS-PAGE显示一条谱带,其相对分子质量为14000,表明经分离纯化所得到的蛋白质是粉尘螨主要变应原Derf2.对螨性哮喘患者皮肤点刺试验表明,所得Derf2仍具有变应原活性,且仅通过一次柱色谱即得Derf2,表明DEAE-SBA-15是一种较好的离子交换层析剂.

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.

Mg/Fe-SBA-15分子筛催化苯与氯化苄的苄基化反应性能

采用浸渍法制备了Mg/Fe-SBA-15分子筛催化剂,并用XRD,BET,SEM,EDS,NH_3-TPD,Py-FTIR,TGDTG等方法对催化剂进行表征。以苯与氯化苄苄基化为探针反应,进行催化苄基化反应的性能评价。表征结果显示,与FeSBA-15分子筛相比,Mg/Fe-SBA-15分子筛催化剂表面的L酸和总酸量增加;引入碱金属Mg有利于Fe_2O_3在催化剂表面的分散,形成的金属氧化物在SBA-15分子筛上均匀分布;分子筛仍然具有六方介孔结构。实验结果表明,Fe,Mg负载量分别为9%(w)和3%(w)的Mg/Fe-SBA-15分子筛的催化效果最佳;催化剂重复使用4次后,活性和选择性无明显降低,具有良好的结构稳定性。

介孔分子筛改性研究进展

本文从有机离子交换改性、脱铝改性、杂原子同晶置换改性、孔道和表面修饰改性这四方面综述了国内外介孔分子筛的改性研究进展,分别评述了各种改性的方法和原理,为新型无机材料分子筛的应用领域研究提供了新方法,并对分子筛未来的发展方向进行了展望。

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%。