水热一步法合成Ti-SBA-15分子筛及其催化性能研究

采用钛酸丁酯和乙酰丙酮作用后的产物作为钛的前驱体 ,水热法一步合成出了Ti SBA 15分子筛 .通过X射线衍射、N2 气吸附脱附、紫外 -可见漫反射等表征手段 ,证明在Si Ti=5 0 ,2 5 ,2 0时 ,钛原子成功地取代了SBA 15中的硅原子而没有改变SBA 15高度有序的介孔二维六角结构 ,其中钛全部以四配位状态存在 ,而且高度分散 .当Si Ti=12 5时 ,钛的分散度降低 ,部分钛聚集生成二氧化钛 .与用两步法合成的Ti SBA 15比较 ,一步法合成的Ti SBA 15中钛分散度好 ,添加量高 ,对催化氧化环己烯有较高的催化活性 .对一步法和两步法合成Ti SBA

SBA-15分子筛负载对甲苯磺酸催化合成过氧化二异丙苯的性能和反应过程模拟

采用浸渍法制备了SBA-15分子筛负载对甲苯磺酸(TsOH)催化剂TsOH/SBA-15,探究了其催化α-甲基苯乙烯(α-MS)和异丙苯过氧化氢(CHP)反应制备过氧化二异丙苯(DCP)的活性,并对反应过程进行了模拟分析.当进料比n(α-甲基苯乙烯)/n(异丙苯过氧化氢)=2.0, TsOH/SBA-15用量为CHP质量的0.15%,于44℃反应2.5h, DCP的产率为62.1%.模拟计算结果表明,反应过程有异步协同反应和分步反应两种机理,在异步协同反应中α-MS, CHP和TsOH只需要经过一个过渡态即可完成,而分步反应中反应物需要经过两个过渡态以及一个中间体才能完成,两种路径均涉及2次H^(+)的转移.在44℃下,异步协同反应的反应能垒(ΔG)为121.8 kJ/mol,分步反应中两个过渡态对应的反应能垒分别为74.1和78.3 kJ/mol.

核壳质量比对β@SBA-15复合分子筛加氢裂化性能的影响

制备一系列不同核壳质量比(以下简称核壳比)的β@SBA-15复合分子筛,并对复合分子筛壳层材料进行酸性位的构建,以构建酸性位后的β@AlSBA-15复合分子筛为主要裂化组分制备催化剂,考察复合分子筛核壳比对催化剂加氢裂化性能的影响,并在200 mL固定床反应装置上对催化剂进行性能评价。结果表明:β@SBA-15复合分子筛的最佳核壳比为6∶4,高核壳比合成的复合分子筛核壳结构不完整,低核壳比会导致合成的复合分子筛分相严重。以中东减压蜡油为原料,在相近转化率条件下,当核壳比为6∶4时,催化剂的加氢裂化性能最优,中间馏分油选择性最高(84.9%),航空煤油馏分冰点和柴油馏分凝点最低,分别为-61,-5℃。

Ti-SBA-15介孔分子筛的制备与表征

以水玻璃为硅源、TiCl3为钛源、表面活性剂P123为模板剂,采用水热合成法一步合成了Ti-SBA-15介孔分子筛,并借助XRD、低温N2吸附、TEM和UV-Vis等表征手段研究了母液酸度、n(Si)∶n(P123)、晶化温度和n(Si)∶n(Ti)等条件对Ti-SBA-15介孔分子筛结构特性的影响。实验结果表明,在适合的母液酸度、硅源含量和晶化温度下可获得高结晶度、高有序度、大比表面积和大孔体积的Ti-SBA-15介孔分子筛。晶化温度过高会导致分子筛孔径增大、孔壁厚度减小、结晶度和有序度下降,同时促进骨架外六配位钛物种的生成。在n(Si)∶n(Ti)>20时合成的Ti-SBA-15介孔分子筛上,钛物种主要以四配位状态存在于分子筛骨架中。

ZSM-5/SBA-15复合分子筛材料的制备及其加氢异构性能

合成了ZSM-5/SBA-15复合分子筛材料,并对其晶型结构、孔道参数、酸性质等物理化学性质和加氢异构化性能进行了表征和评价。结果表明:所合成的复合分子筛具有ZSM-5和SBA-15分子筛骨架结构,适宜的酸性和独特的介-微复合孔道结构;将其作为载体负载金属Pt后制得的Pt-ZSM-5/SBA-15催化剂,在正辛烷的加氢异构反应中,较纯硅SBA-15基催化剂Pt-SBA-15、微孔ZSM-5分子筛基催化剂Pt-ZSM-5和ZSM-5与SBA-15物理混合基催化剂Pt-ZS-H,具有更高的双支链异构产物选择性和较低的裂化选择性。

Ti-SBA-15介孔分子筛催化制备环氧橡胶籽油的研究

以橡胶籽油(RSO)为原料,采用非均相介孔分子筛催化剂Ti-SBA-15催化制备环氧橡胶籽油(ERSO),探讨了催化剂用量、氧化剂叔丁基过氧化氢(TBHP)用量、反应时间、反应温度等因素对环氧化反应的影响。结果表明,Ti-SBA-15介孔分子筛催化剂催化制备ERSO的最佳工艺条件为:催化剂Ti-SBA-15用量0.062%(摩尔分数,以RSO物质的量计),TBHP与RSO物质的量比为1.3∶1,反应时间6 h,反应温度70℃,此条件下制备的ERSO环氧值为68.9 mmol/g,产物转化率为82.22%,双键转化率为69.93%。通过FT-IR对比分析,进一步证实了环氧基团的生成。

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。

Fe,V取代SBA-15分子筛的合成及其对苯羟基化反应的催化

用水热法合成了铁、钒双金属取代的SBA-15分子筛(FVS).通过XRD,TEM,N2吸附-脱附等技术表征,证实了该材料具有高度有序的二维六方结构.ESR、紫外可见光谱结果表明铁和钒以高度分散的四配位状态存在于分子筛的骨架中.在以分子氧为氧化剂的苯羟基化反应中铁、钒双金属取代的SBA-15分子筛表现出很高的催化活性,苯酚的产率达到了14.5%.

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 .

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。

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.

介孔分子筛SBA-15在催化领域的应用进展

从负载固体酸催化剂、金属和金属氧化物以及手性催化剂三方面综述了介孔分子筛SBA-15在催化领域应用的研究进展;并展望了介孔分子筛SBA-15在催化领域的研究方向。

介孔分子筛SBA-15的合成与表征

以三嵌段共聚物P123为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,水热合成了介孔分子筛SBA-15,利用N2吸附-脱附、XRD、TEM等手段对其进行了表征,并考察了SiO2/P123摩尔比、反应溶液酸度、共溶剂等因素对其结构的影响.结果表明,随着SiO2/P123摩尔比的增加,介孔分子筛SBA-15的比表面无显著变化,孔径、孔容逐渐减小;随着反应溶液酸度的增强,样品比表面无明显变化,而孔径、孔容则明显变大;不同共溶剂的扩容效果不一,其中三甲苯的效果最佳.

氯气在A型、X型和SBA-15分子筛上的吸附性能

分子筛是一类具有规则可调变均匀孔径的多孔材料，具有很大的比表面积和孔容，对多种气体有非常好的吸附性能。A型分子筛和X型分子筛具有不同的孔笼结构和组成，SBA-15是近几年来研究热门的新型介孔分子筛，采用P—C-T氯气吸附装置对4种分子筛的氯气吸附性能进行了研究。红外光谱结果表明，吸附氯气后的CaA、NaX和SBA-15分子筛骨架结构的特征峰仍然存在；XRD衍射谱图表明，吸附氯气后的CaA、NaX和SBA-15的特征衍射峰仍然存在，但峰强度略有减弱。实验数据表明，分子筛氯气吸附性能受骨架结构、孔容积、孔径大小的影响很大，阳离子的不同也会引起对氯气吸附性能的变化。随着温度的下降，NaX分子筛对氯气的吸附量明显增大。在30℃、0．274MPa下，CaA分子筛的氯气吸附量可以达到34％（质量分数）。

介孔SBA-15分子筛对苯酚的吸附性能

针对废水中苯酚的脱除,研究了硅基介孔分子筛SBA-15对苯酚的吸附,并与活性炭进行了对比;采用XRD和N2吸附-脱附法对SBA-15分子筛和活性炭进行了表征。与活性炭相比,SBA-15分子筛的比表面积虽小,但其具有丰富的介孔,使其达到吸附平衡所用的时间较短且饱和吸附量较大。SBA-15分子筛对苯酚的吸附可用Langmuir和Freundlich等温吸附方程描述,其中Langmuir等温吸附方程具有更好的相关性。分别采用拟一级和拟二级反应模型考察了SBA-15分子筛对苯酚的吸附动力学,拟二级反应模型与实验数据之间有很好的相关性。热力学参数的计算结果表明,SBA-15分子筛对苯酚的吸附过程是放热和自发的过程,且以物理吸附为主。

介孔分子筛SBA-15中α-胰凝乳蛋白酶组装及催化活性研究

The hexagonal silica mesoporous material SBA-15 with ordered 2-dimensional channel structure was used as a suppport to the immobilization of emzyme. α-Chymotrypsin, an enzyme, was assembled in the channel of SBA-15 by immersion method. The absorbed amount of enzyme in SBA-15 and the activity of the immobilized enzyme were studied. It was found that there was more absorbed enzyme in SBA-15 than in other carrier and the activity of the immobilized α-chymotrypsin was increased compared with the free enzyme. It suggests that silica mesoporous material SBA-15 is a good support for immobilization of enzyme.

Al-SBA-15介孔分子筛的合成、表征及其在苯酚叔丁基化反应中的催化性能

通过嫁接的方法合成了AlSBA15介孔分子筛,用X射线衍射、透射电子显微镜、低温N2吸附和NH3程序升温脱附等方法进行了表征,并研究了其在苯酚叔丁基化反应中的催化性能.结果表明,AlSBA15保持了母体SBA15高度有序的六方介孔结构,具有较强的酸性,且在苯酚叔丁基化反应中表现出比AlMCM41更好的催化活性和2,4二叔丁基苯酚选择性.

Al-SBA-15制备方法对Al-SBA-15/USY复合分子筛加氢裂化催化剂性能的影响

分别采用直接合成法和后合成法制备Al-SBA-15分子筛,并负载USY分子筛得到复合分子筛,以此为载体制备多产中间馏分油型加氢裂化催化剂。XRD、TEM、SEM、低温N2吸附/脱附表征证明了微孔-介孔复合分子筛的存在,且后合成法制备的复合分子筛形貌更规整,其孔径为4.86nm,比表面积为572m2/g,更适合处理重质油。采用后合成法制备的Al-SBA-15复合分子筛催化剂的中间馏分油收率和选择性比以USY分子筛为载体的催化剂分别提高2.0百分点和2.6百分点,比含直接合成法制备的Al-SBA-15复合分子筛的催化剂均提高0.6百分点。

W-SBA-15介孔分子筛的直接合成及其对环己烯环氧化反应的催化性能

分别以Na2 WO4和H2 WO4为钨源,以正硅酸四乙酯为硅源直接合成了W SBA 15介孔分子筛样品,并用小角XRD ,N2吸附,FT IR ,UV Vis,SEM和XRF等手段对合成的分子筛进行了表征.结果表明,只用P12 3(EO2 0 PO70 EO2 0 )为模板剂时,分子筛中钨的含量只是投料量的一半;而以P12 3和十六烷基三甲基溴化铵为混合模板剂时,钨能有效地掺杂到SBA 15分子筛中.当原料中的Si/W摩尔比为4 0时,W SBA 15分子筛中的钨物种以高度分散状态存在,且以H2 WO4为钨源比以Na2 WO4为钨源更易将钨掺杂到SBA 15介孔分子筛中.W SBA