陈崇城
,
陈航榕
,
俞建长
,
叶争青
,
施剑林
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2011.01203
采用复合模板表面活性剂辅助水热法一步合成了WO3/ZrO2多级孔固体酸催化剂,并应用X射线衍射、低温N2吸附-脱附、拉曼光谱及NH3程序升温脱附对催化剂进行了表征.结果表明,WO3的引入使得WO3/ZrO2催化剂的比表面积增大,表面的酸中心明显增加.在乙酸和正丁醇的酯化反应中,WO3/ZrO2多级孔固体酸催化剂表现出较高的催化活性,并具有一定的重复使用性能.当WO3负载量为20%时,经550℃焙烧5h的WO3/ZrO2固体酸催化剂性能最佳.
关键词:
氧化钨
,
氧化锆
,
多级孔
,
固体超强酸
,
乙酸
,
正丁醇
,
酯化
,
乙酸乙酯
,
重复使用性
汤建庭
,
辛洪川
,
苏玮光
,
刘健
,
李灿
,
杨启华
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(09)60058-9
在近中性条件下,以正硅酸甲酯和Cu(APTES)_4~(2+)(APTES:(EtO)_3Si(CH_2)_3NH_2)为前驱体,P123为模板剂,KCl为添加剂合成了不同孔结构的含铜介孔氧化硅材料.扫描电镜和氮气吸附结果表明,当Cu(APTES)_Z~(2+)/TMOS摩尔比较高时能得到具有多级孔结构的材料.在以H_2O_2为氧化剂的苯酚羟基化反应中,具有多级孔结构的含铜介孔氧化硅材料表现出比单一介孔材料高的催化性能.
关键词:
铜
,
氧化硅
,
介孔材料
,
多级孔
,
中性条件
,
苯酚
,
羟基化
任文超
,
华子乐
,
葛同广
,
周晓霞
,
陈立松
,
朱颜
,
施剑林
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60267-9|
基于脱铝多级孔BEA沸石与二氯二茂钛的固相反应，开展了钛掺杂量可调的多级孔Ti-beta后处理工艺制备研究.对制备的多级孔Ti-beta样品的理化性质进行了表征，包括X射线衍射、氮气吸附脱附测试、扫描电镜、透射电镜、紫外可见吸收光谱和紫外拉曼光谱等.结果表明，多级孔BEA沸石具有较好的化学稳定性，脱铝-钛化的后处理过程未对样品多级孔结构产生明显影响. ；以环己烯和十二烯的烯烃环氧化为探针反应表征了合成多级孔Ti-beta与纯相微孔Ti-beta沸石的催化性能.结果表明，在小分子环己烯的环氧化反应中，多级孔Ti-beta沸石的催化活性(转化率59.4%)与微孔Ti-beta相当(转化率57.9%)；但是在较大分子十二烯的催化反应中，多级孔结构Ti-beta材料的催化性能(转化率11.1%)明显优于纯相微孔材料(转化率6.8%)，且产物中环氧化物选择性更高(分别为60.3%和37.8%).
关键词:
Ti-beta
,
后处理
,
多级孔
,
环氧化
,
沸石
杨琦
,
张海涛
,
孔猛
,
包秀秀
,
费金华
,
郑小明
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60621-4
以四丙基氨为微孔模版剂,阳离子高分子聚合物为介孔模版剂,合成了具有多级介孔的ZSM-5分子筛,并用于甲醇气相脱水合成二甲醚.结果表明,加入阳离子高分子聚合物后,合成的HZSM-5分子筛样品既保持了其MFI典型结构,又呈现了多级介孔特征；随着阳离子高分子聚合物模板剂加入量的增加,其多级介孔特征更为明显.具有多级介孔的HZSM-5分子筛表现出比常规微孔HZSM-5分子筛高的反应稳定性和二甲醚选择性,这主要是由于其织构和酸性的双重作用.
关键词:
多级孔
,
HZSM-5分子筛
,
表面酸性
,
甲醇脱水
,
二甲醚
赵新红
,
李晓斌
,
陈静
,
祁永东
,
问娟娟
,
季东
无机材料学报
doi:10.15541/jim20130595
以丁二酸-氯化胆碱-四乙基溴化铵三元低共熔混合物作为溶剂和模板剂,借助微波辐射在常压下合成了具有多级孔结构的 SAPO-5分子筛。系统地考察了 P2O5/Al2O3与 HF/Al2O3摩尔比,硅源与晶化时间等条件对多级孔SAPO-5分子筛合成的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2物理吸脱附以及29Si魔角旋转核磁共振(29Si MAS-NMR)等手段对合成产物的结构和性质进行了表征。分析结果表明：在 SAPO-5分子筛晶体中同时存在晶体内介孔和晶体间介孔,29Si MAS-NMR分析表明Si的取代方式以SM3取代机理为主。此外,通过SEM可知在特定合成条件下可得到具有六角纳米盘状特殊形貌的多级孔SAPO-5分子筛。
关键词:
SAPO-5
,
低共熔混合物
,
微波辐射
,
多级孔
张球
,
谭薇
,
郑家军
,
赵强强
,
王广帅
,
易玉明
,
李瑞丰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20130667
采用气相转移法制备了同时含有Y和ZSM-5沸石的双相沸石复合物。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附和骨架红外(FT-IR)等手段对合成的样品进行了表征。结果表明，合成的样品受Y型沸石的添加量、干胶制备条件和气相转移法转化条件的影响；水热预处理后的ZSM-5沸石前驱体中具有ZSM-5沸石的骨架特征振动峰，归结于 ZSM-5沸石晶核或微晶的形成，这有利于在气相转移法转化过程中引导或促使体系向ZSM-5沸石相的转变，并有利于抑制ZSM-35杂晶的形成； Y型沸石在蒸汽处理过程中的脱铝过程导致合成的沸石复合物具有介孔结构。
关键词:
气相转移法
,
多级孔
,
沸石复合物
,
ZSM-5
,
Y
郑家军
,
张鸿雁
,
潘梦
,
李彪
,
张球
,
孔庆岚
,
刘芝平
,
李瑞丰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150171
在ZSM-5沸石前驱体中加入羧甲基纤维素钠并制得干胶,然后通过蒸汽相转化制得了大块状ZSM-5沸石.由于羧甲基纤维素钠与硅铝物种之间的相互作用干扰了沸石晶体的正常生长,这种干扰所产生的“键阻断”作用导致合成的大块状ZSM-5沸石由100～150 nm的初级ZSM-5沸石晶体组成,在这些初级粒子之间存在2～20 nm的二次介孔结构.异丙苯催化裂化结果表明,由于纳米沸石具有较高的外表面积和较大的介孔孔容,比参比催化剂表现出更高的异丙苯转化率.
关键词:
ZSM-5
,
汽相转化法
,
纳米沸石
,
多级孔
,
键阻断
赵新红
,
高向平
,
赵江波
,
张晓晓
,
郝志鑫
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160062
在低的有机胺和离子液体用量条件下,采用晶种协助改进的离子热法高效合成了LTA拓扑结构的磷酸铝分子筛,考察了有机胺的类型、晶化温度、有机物种用量及晶种对LTA型分子筛合成的影响,并优化了合成条件.合成结果表明,即使初始凝胶中离子液体/A12O3和有机胺/A12O3的摩尔比均降低至0.67,通过添加少量晶种的办法仍可成功合成LTA分子筛.在优化合成条件下,分子筛产物的无机原子利用率可高达86％.采用XRD、SEM、氮气物理吸脱附、TG-DTA、CHN元素分析和13C NMR对上述分子筛的结构、形貌及孔穴中的有机物种进行了全面分析.结果表明所合成的LTA分子筛是一种同时含有微孔和介孔结构的多级孔分子筛,吗啉和1-乙基-3-甲基咪唑阳离子之间的协同效应导向了LTA分子筛的生成.
关键词:
离子热合成
,
晶种
,
无溶剂合成
,
LTA沸石
,
多级孔
杨书廷
,
闫崇
,
曹朝霞
,
史梦姣
,
李艳蕾
,
尹艳红
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150373
以荷叶为原料,采用多阶炭化的方法,得到高比表面积(572.1 m2/g)和存在大量多级孔尤其微孔(平均孔径3.31 nm)结构居多的炭骨架,继而用高能球磨法及熔融法与单质硫进行复合制备出不同含硫量(48wt%,62wt%,71wt%)碳/硫复合材料。通过XRD、FESEM、EDS和TG对材料结构和形貌进行表征,结果表明硫被均匀固定在多孔碳材料的类石墨烯层状结构和类微米棒结构中。充放电测试表明,62wt%含硫量的复合正极材料性能表现最佳,在0.1C,1.2~2.8 V范围内充放电,首次放电比容量达1246 mAh/g,100次循环后依旧保持在600 mAh/g,制备出的复合正极材料对多硫化物的“穿梭效应”起到了抑制作用。
关键词:
锂硫电池
,
多阶炭化
,
多级孔
,
荷叶
任淑
,
刘国娟
,
吴晛
,
陈新庆
,
吴明红
,
曾高峰
,
刘子玉
,
孙予罕
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62557-3
甲醇制低碳烯烃(MTO)技术既可实施石油替代路线,又能解决低碳烯烃不足的问题,因而具有重要意义.在MTO技术中,SAPO-34分子筛因其高水热稳定性、适宜的微孔结构和酸强度而展现了优异的MTO性能.但SAPO-34分子筛孔道较小,易形成积碳物种而覆盖活性中心,导致分子筛催化剂失活快,反应流程复杂.延长SAPO-34催化剂的单程寿命可减少其再生频率,降低能耗并节约成本.在微孔SAPO-34分子筛中引入介孔或大孔孔道来组成多级孔道结构,可大大促进反应物及产物分子在孔道内的扩散,从而降低积碳速率,延长催化剂寿命.目前,文献中主要采用直接合成路线制备多级孔SAPO-34分子筛,该过程所用的二级模板剂价格较贵,且合成步骤复杂.而采用后处理方法,即先合成SAPO-34分子筛母体,再进行酸碱后处理来制备多级孔SAPO-34分子筛是非常有前景的技术路线.本文首先通过水热合成法制备了立方形貌SAPO-34分子筛,再采用不同种类的酸溶液(硝酸、草酸及丁二酸)对其进行后处理,制备了具有良好相对结晶度的多级孔SAPO-34,考察了酸种类对所得多级孔SAPO-34结构及其MTO性能的影响.研究发现,经硝酸和草酸处理后的样品在特定晶面上出现了蝴蝶状孔道,形成了由微孔、介孔(40–50 nm)和大孔(400–500 nm)组成的多级孔分子筛;其比表面积高达876 m2/g,孔容为0.36 cm3/g,该多级孔道大幅改善了MTO过程中的分子扩散性能.酸后处理过程并没有影响分子筛的化学环境及酸中心强度,却降低了分子筛的强酸中心数量并增加了弱酸中心数量.在多级孔结构及酸中心的协同作用下,其MTO性能得到了大幅度提升:经硝酸和草酸处理后所得多级孔SAPO-34,其MTO寿命(400°C,1 atm,甲醇空速1 h–1)分别由母体的210 min增至360和390 min,低碳烯烃的总选择性由母体的90%提高至92%–94%,并可根据孔道大小调整产物组成,使乙烯选择性在37.4%–51.5%内调变.对比发现,MTO过程中多级孔SAPO-34上的积碳量由母体的15%提高到18%,但积碳速率却由0.071降至0.046 g/min.失活多级孔SAPO-34内的积碳物种主要为较大的分子,其中芘及芘取代物的含量高达73%,而母体SAPO-34中芘及芘取代物的含量则降低至49%.这是因为多级孔SAPO-34内部更大的孔道空间可容纳更多的大分子积碳物种所致.丁二酸处理后的样品未产生多级孔道,却使部分微孔受损且增加了强酸中心数量,导致其更易失活,MTO寿命也降至100 min.选择合适种类的酸溶液进行后处理可控制备多级孔SAPO-34,可大幅改善其MTO性能.
关键词:
酸处理
,
多级孔
,
SAPO-34
,
甲醇制烯烃
,
单程寿命
