新型钛硅微孔材料的合成与表征

新型钛硅微孔材料的合成与表征

王伟[1]2004年在《新型钛硅微孔材料的合成与表征》文中进行了进一步梳理无机微孔材料在催化,主-客体化学等领域取得的成就突出了微孔材料合成与制备化学的重要战略地位。自 1982 年 Wilson 等人报导磷酸铝微孔化合物以来,微孔材料多晶粉末、单晶和膜的制备,具有新颖骨架结构和组成的微孔化合物的合成及应用,功能微孔固体材料的定向合成研究受到广泛关注。这不仅是由于这些材料在催化,吸附,离子交换,分子识别,离子导体,磁学等方面具有潜在应用价值,而且受模板剂和其它合成条件影响所导致的结构多样性,组成多样化,使得这些化合物的合成在结晶学和生物矿化研究等方面具有更广泛的意义。本文的研究为合成具有新结构和新组成的微孔材料,开发具有潜在应用价值的新型催化剂。 鉴于含钛硅微孔材料多具有优良的氧化催化性能,其合成和性能研究一直为国际上的热点,我们把新型钛硅微孔材料开发作为研究方向。 钛硅酸盐微孔化合物的合成研究中,在高温水热条件下,叁乙胺为模板剂,SiO2-NaOH-TiO2 晶化相区合成了一种新型高钛硅比钛硅酸盐,命名为JLU-3(JiLin University No.3)。详细考察了 JLU-3 钛硅酸盐分子筛的合成中OH-/SiO2,TiO2/SiO2,H2O/SiO2,模板剂,晶化温度和时间等影响因素,并利用 XRD,IR,UV-Vis,TG-DTA, ICP, CHN, N2吸附测试等方法对其进行了表征和性能研究,利用模型反应研究其催化性能。 使用 6.0NaOH:3.0TiO2:1.0SiO2:2.2TEA:83.0H2O 配比,513K 水热晶化叁天,经过抽滤,蒸馏水淋洗,323K 烘干过夜,得到新型钛硅分子筛 JLU-3,产品为白色粉末。XRD 粉末衍射谱图显示样品为微孔材料,晶化度高,第一个谱峰在9 度左右。红外谱图在 960cm-1 处有强吸收峰,这在很多文献中被看作是钛进入分子筛骨架的依据。紫外可见漫反射谱图的 220nm 和 270nm 的谱峰证明骨架中钛为四配位和六配位两种状态。差热热重结果说明 JLU-3 具有很好的热稳定性,800 度仍未塌陷。苯酚羟化反应结果表明 JLU-3 样品中钛主要是以六配位 TiO6 46形式存在的,这 UV-vis 结果相一致。

刘丽[2]2007年在《水热/溶剂热体系中新型亚磷酸锌无机微孔晶体的合成研究》文中认为本论文主要研究在水热和溶剂热反应体系下,新型亚磷酸盐(化合物1-12)和稀土硫酸钕(化合物13-15)微孔化合物的合成与结构表征。旨在合成具有新颖结构的化合物,并在合成研究的基础上,探讨特殊结构化合物的合成条件、成因以及有机组分对无机微孔结构的影响作用。在第一章绪论中,主要从合成化学与结构化学方面介绍了无机微孔化合物的研究进展,其中对亚磷酸盐微孔化合物的研究进展进行了详细的总结;在第二章中,以N,N-二甲基甲酰胺/1,4-二氧六环(DMF/DOA)的混合溶液作为溶剂,合成了系列具有新颖结构的亚磷酸锌化合物,并考察了DMF/DOA的体积比对合成产物的影响,以及有机溶剂的改变对合成产物结构的影响;在第叁章中,以具有刚性骨架结构的五员环小分子咪唑及其衍生物为有机胺,对亚磷酸锌-咪唑-H_2O体系进行了系统的研究,合成出系列亚磷酸锌-咪唑化合物;在第四章中,对亚磷酸锌微孔化合物的结构及合成条件进行了一般性总结。同时,开展了对FeHPO_3-amine-HF-H_2O合成体系的探索研究,合成出一例具有新颖结构的氟化亚磷酸铁单晶,磁学性质测试表明该化合物存在明显的反铁磁相互作用;在第五章中,介绍了叁个硫酸钕化合物的水热合成,晶体结构和磁学性质,丰富了无机微孔化合物的合成与结构化学。

张丽萍[3]2004年在《新型层状钛硅酸盐嵌入化合物的合成与表征》文中研究指明随着无机微孔晶体在催化,主客体功能材料方面应用的不断开发,人们不断对其应用提出新的要求,这在很大程度上促进了分子筛在合成方面的发展。新型分子筛的开发一方面希望合成具有新型孔道结构的分子筛,另一方面则是具有新颖骨架原子的分子筛的合成。无机层柱状化合物是一类重要的类分子筛化合物,这类孔材料同分子筛相比,性质类似,如都具有较大的比表面积和良好的催化性能,因此引起人们极大关注。对于其中的层柱状硅酸盐的合成,传统上所用的方法为嵌入法,即首先合成出层状硅酸盐,然后通过离子交换使无机聚合离子进入层间,但通常情况下所得到的柱支撑产物结晶度低,限制了其性能的应用,因此,开发新的合成体系,制备结晶度高的柱支撑化合物逐步成为人们关注的热点课题。1996 年杜红宾,庞文琴等人报道了人工合成钛硅酸盐中第一个具有五配位钛和非中心对称结构的层状化合物 JDF-L1。五配位钛是一种不饱和配位状态,有可能作为催化活性中心表现出良好的催化活性,如:钛硅酸盐分子筛催化剂在精细化工或日用品生产中可提供一条利用过氧化氢或烷基过氧化物作氧化剂的途径。另外,钛硅酸盐分子筛可作为路易斯酸催化剂,S.KobayashiS.Nagayama祥述了聚合物支撑的微胶束化的路易斯酸在活性和寿命方面远优于均相催化剂。近年来,钛硅酸盐分子筛作为光催化剂的应用研究也受到了人们的关注。因此我们以JDF-L1为研究对象,探讨此种具有特殊结构的化合物在通过支撑后的结构变化情况及转变成为具有新型微孔钛硅结构的钛硅酸盐的可能性。我们以含五配位钛的层状钛硅酸盐JDF-L1为主体化合物,制备了多 I摘要 吉林大学硕士学位论文种直链有机胺支撑的层状钛硅酸盐,并对支撑所得物进行了结构表征。还合成出一种新型硅支撑的微孔钛硅酸盐,产物结晶度很高,并对所得产物进行了 XRD,IR,UV 等结构表征,同时探讨了反应条见对合成产物的影响。 近年来,微孔分子筛与具有磁学,光学,电子传导和铁电磁性质相结合的新材料的开发研究令人瞩目。具又开放骨架结构的磷酸钼,磷酸钒等磷酸盐化合物相继被合成出来,其新颖的化学组成,结构以及独特的物化性能受到人们的关注。鉴于此,我们也将合成具有新型结构的过度金属磷酸盐作为一项研究内容,探讨了溶剂热体系中新型磷酸锰的合成工作。由于锰的价态多变性,微孔磷酸锰的合成鲜为报道。基于锰优良的磁性性质和良好骨架结构特点,科学家们一直为此而努力,其中一些含碱金属阳离子、碱土金属和一些过渡金属的磷酸锰化合物在高温固相反应或高温水热条件下被合成出来。 我们在探索溶剂热体系下磷酸锰晶体的合成中,主要以四氢呋喃和水为混合溶剂,以1,6-己二胺为膜板剂合成了一种新型层状磷酸锰化合物,考察了反应条件对单晶生长的影响,例如溶剂的选择,反应原料的配比、反应条件、模板剂和反应体系的变化对实验结果的影响。同时探讨了不同溶剂热体系下如正丁醇,四氢呋喃中磷酸锰晶体的合成。 应用 X-线单晶结构分析法对所合成的磷酸锰晶体作了结构分析。这种晶体相对以往报道的磷酸锰晶体而言,具有新颖的结构特征。其晶体结构数据如下:单斜晶系,空间群为P2(1)/n,晶胞参数a=8.968?,b=10.08?,c=21.06 ?,α=90°,β=99°,γ=90°,V=1880.47 ?3,Z=4。

林凯峰[4]2005年在《具有高氧化活性的介孔催化材料的合成及其结构与催化性能表征》文中指出本论文致力于液固相催化氧化反应中具有高催化活性的介孔分子筛材料的合成与表征,考察了这些催化材料在各种氧化反应中的活性和选择性,寻找到一些合成具有高活性介孔催化材料的有效方法。第一章为绪论,介绍了各种常见的催化氧化反应及介孔分子筛的形成机理和在催化反应中的应用情况;在第二章中,利用TS-1 导向剂为无机原料,在碱性条件下合成了具有高水热稳定性的介孔分子筛,催化结果表征样品中的催化活性中心钛物种具有高的热稳定性和高的催化活性,同时还在强酸性条件下采用引入另外一种杂原子(Sn)的方法制备了具有高热稳定性的介孔钛硅催化材料;在第叁章中,以微孔磷酸铝分子筛AlPO4-18 导向剂为无机原料,在碱性条件下合成了具有高热稳定性的介孔磷酸铝材料,并且将杂原子Fe 和Cu 引入到磷酸铝骨架中,制备了具有高稳定性和高活性的介孔磷酸铝催化材料;在第四章中,我们利用阳离子聚季铵盐合成了晶体中含有介孔孔道的TS-1 以及具有高比表面积的微孔和介孔都是无序排列的微介孔复合钛硅材料,这两种催化材料在大分子和小分子的氧化反应中都显示了很好的催化活性,另外还采用气相硅烷化的方法制备了含有新的钛物种的介孔钛硅分子筛;在第五章中,我们还利用阳离子聚季铵盐合成了纳米尺寸的Ti-MCM-41 和无定形介孔钛硅催化材料,催化反应显示了纳米分子筛催化材料在氧化反应中的优势。本论文详细阐述了上述各种材料的合成条件和制备方法,并且充分表征了它们的结构特点和物理化学性质,并且仔细考察了它们的催化氧化活性,为制备具有高催化活性和高稳定性的介孔分子筛提供了一定的参考。

廖湘洲[5]2009年在《新型分子筛催化材料的合成及表征》文中认为本文立足于分子筛的催化应用研究,从孔道与性能开发的角度围绕微孔分子筛合成过程、合成体系及合成路线的优化与拓展,详细考察以双季铵盐为模板剂的硅系和磷铝系微孔分子筛的合成,以及在沸石前驱体和硬模板路线下的微孔介孔复合分子筛的合成,并针对性地考察相关新型分子筛材料的催化性能,指出其潜在的催化应用价值。首先,鉴于10和12元环孔道分子筛具有良好的择性催化作用,以双季铵盐为模板剂,优化并拓展了新型10和12元环分子筛COK-5的合成,结合催化反应探讨了其孔道与结构特点。研究表明,在苯酚与叔丁醇液相烷基化反应中Si/Al比接近的几个样品表现了不同的活性和选择性,Si/Al比的改变可能对分子筛共晶结构和表面性质有一定影响。此外发现,该分子筛在重芳烃加氢脱烷基化反应中具有较好的活性和择形催化作用,在醇类醚化反应上具有较好的低温催化活性。以拓展双季铵盐模板剂在硅系微孔分子筛合成上的应用为目的,通过合成条件的控制以及模板剂种类的选择,探讨了不同Si/Al比的纯相ZSM-22、高Si/Al比(>30)MOR以及具有较大微孔孔道的钛硅分子筛的合成。同时发现,双季铵盐模板剂对AFI磷酸铝和含杂原子磷酸铝分子筛具有良好的导向性,而模板剂结构不同对MgAPO-5的酸碱性能有一定影响。在邻苯二酚和甲醇单醚化反应中,磷酸铝分子筛对目的产物表现了较高的选择性;对比水热合成的微孔磷酸铝,发现溶剂热合成的磷酸铝材料具有更好的弱酸弱碱催化性能。在微孔介孔复合分子筛的合成方面,为进一步拓展微孔磷酸铝分子筛的催化应用,考察了微孔磷酸铝前驱体负载型介孔材料的合成,在邻苯二酚和甲醇醚化反应中,该材料表现了相应微孔材料的良好催化特性,发挥了介孔载体在高比表面和高孔容上的优势;同时,进一步利用磷酸铝前驱体,以有机气凝胶和炭气凝胶为硬模板合成了介孔掺杂的、具有AFI结构的磷酸铝材料,气凝胶结构的改变可调变介孔的分布范围。此外,通过对晶化条件与双季铵盐模板剂结构的调变,在不加入第二模板剂的情况下引入了介孔,合成了含有沸石前躯体的无定形微孔介孔复合材料。最后,作为微孔分子筛在多孔材料合成上的应用,以微孔沸石为硬模板合成了具有高比表面的多孔氮化炭材料。结果表明,通过对碳源和氮源的聚合条件以及沸石硬模板的选择,可使多孔氮化炭具有相应沸石的部分骨架结构。以上研究工作对微孔沸石分子筛在催化领域的进一步应用,以及对新型分子筛催化材料的开发将起到积极的推动作用。

王光美[6]2007年在《发光稀土硅酸盐微孔晶体材料的合成、结构及性质研究》文中研究说明无机微孔晶体材料在工业催化、吸附、分离以及高新技术先进材料领域具有广阔的应用前景。含稀土元素的硅酸盐分子筛由于其高的热稳定性、均匀的孔道及可调控的发光等特性而具有重要的实际应用。本论文工作集中在温和的水热条件下,将计量比的稀土元素引入到硅酸盐微孔骨架中,制备出新颖的发光稀土硅酸盐微孔晶体,系统地研究其发光性质,并进一步研究其离子交换性、离子电导性、磁性;致力于开发一批具有独特结构和优异性能的新型稀土微孔晶体材料。本文在温和的水热体系中,以碱金属为结构导向剂,合成了一系列新颖结构的发光稀土硅酸盐微孔晶体化合物LnSiO-CJn (n = 1-6, Ln = Ce,,Eu ,Tb, Nd,Sm,Gd,Dy,Er),并利用单晶X-射线衍射解析结构,其中包括: TbSiO-CJ1 (Na_3TbSi_3O_9·3H_2O), CeSiO-CJ2 (Na2.4CeSi_6O_(15)·2.6H_2O), EuSiO-CJ2 (Na_2KEuSi_6O_(15)·2H_2O), EuSiO-CJ3 (K_3EuSi_6O_(15)·H_2O), EuSiO-CJ4 (K_3EuSi_6O_(15)·3H_2O), EuSiO-CJ5A (K_8Eu_3Si_(12)O_(32)(NO_3)·H_2O), EuSiO-CJ5B (K_8Eu_3Si_(12)O_(32)(OH)·H_2O), TbSiO-CJ6 (NaTbSiO_4·0.5H_2O), EuSiO-CJ6 (NaEuSiO_4·0.5H_2O)这些结构是由[SiO4]四面体和[LnOn](n = 6,7,8)多面体连接成叁维开放骨架。他们的结构在一维方向上包含八元环或九元环孔道。水和碱金属阳离子填充于孔道中。其中TbSiO-CJ1是一个首例具有九元环孔道的新型微孔化合物,它结晶在手性空间群P2_12_12_1中,其结构含有独特的螺旋浆构型的手性结构单元[TbSi_6O_9]以及具有较短螺距的硅酸盐螺旋链;LnSiO-CJ2, CJ3, CJ4, CJ5包含由[SiO_4]四面体相互连接而成的硅酸盐单层,相邻的硅酸盐单层通过LnOn(n = 6,7)多面体形成一维八元环孔道的稀土硅酸盐分子筛。LnSiO-CJ6是由LnO_8相互连接成叁维结构,单个[SiO_4]四面体以共边(共顶点)镶嵌于其中。本论文详细研究和讨论了上述化合物的合成方法、影响因素、结构特点以及物理化学性质等,为探索合成具有新颖结构和优良性能的新颖骨架型稀土硅酸盐微孔材料提供了基础。

陈国华[7]2009年在《微孔磷酸铝分子筛合成、表征及催化性能的研究》文中进行了进一步梳理磷酸铝分子筛的出现,开创了微孔材料新的历史纪元。由于其具有中性骨架,可以加入其它组分来形成材料的酸碱或者氧化中心,因而合成这类材料备受瞩目。在分子筛的合成过程中,模板剂起着重要作用。具有AFI结构的APO-5是磷酸铝材料中最具代表性的,合成该分子筛的模板剂比较多,没有这些模板剂存在就不能形成特定的结构。因此尝试其他不同结构的模板剂来合成新结构的材料也是科研工作者的课题之一。本文主要介绍合成了几类双季铵碱类化合物,并以此为模板剂合成磷酸铝分子筛,考察了各类合成条件的影响。实验结果表明双季铵碱模板剂(C2H5)3N+(CH2)nN+(C2H5) 3能导向形成典型的AFI结构的分子筛,而且在多种杂原子取代的磷酸铝分子筛中也同样具有良好的导向性。另外,我们还初步考察了氮甲基咪唑类和氮甲基吡咯类双季铵盐模板剂下微孔磷酸铝分子筛的合成,也取得了一些有意义的结果。随着磷酸铝分子筛合成研究的深入,其在催化反应中的应用价值越来越大。在本文中,我们继续探索了含杂原子磷酸铝分子筛的合成,并将其用于邻苯二酚和甲醇单醚化反应。结果表明,溶剂热合成的磷酸铝分子筛具有较水热合成的材料更好的催化活性。同时发现,通过催化性能评价,由于杂原子种类的差异,不同杂原子取代的磷酸铝分子筛在该反应中的酸碱性能明显可调。此外,为了进一步提高纯磷铝二组分分子筛的催化性能,我们还制备了负载型磷酸铝分子筛催化剂。结果表明,以磷酸修饰的二氧化硅为载体时,可以使得负载型磷酸铝分子筛在该反应中的催化活性有所提高。本文阐述了双铵类化合物在不同条件下磷酸铝微孔材料的合成,加深了模板剂的引导作用的认识,为进一步合成新模板剂在磷酸铝分子筛合成中的应用奠定了基础。

郑少辉[8]2015年在《纳米簇自组装法制备含TS-1沸石结构单元的纯介孔相Ti-HMS-1复合膜及其形成机理和催化应用研究》文中认为钛硅介孔分子筛膜是一种优异的催化材料,不但具有介孔材料规整的孔道结构、较窄的孔径分布、较大的比表面积等优良特性,而且拥有产物分离的独特性能。Ti-HMS介孔分子筛膜中立体交叉的蠕虫状的介孔孔道结构,不仅为催化反应提供了足够的反应空间,而且有利于产物在其孔道内的扩散。但是,由于介孔孔壁较薄,其组成为无定形物质,导致分子筛的(水)热稳定性较差,结构不稳定,这已成为其在工业上应用所必须克服的障碍之一。目前将微孔分子筛的初级和次级结构单元引入到介孔孔壁制备微-介孔复合结构逐渐成为近年来研究的热点和重点之一。本文采用纳米簇自组装法,首先将TS-1沸石合成液在一定温度下陈化一段时间,制备含有微孔结构单元的TS-1纳米前驱液;然后将制备的TS-1纳米前驱液加入介孔合成液,在一定温度下利用TS-1微孔结构单元,纳米簇自组装制备复合分子筛膜。首次经过一次水热合成在自制的多孔α-氧化铝载体上以及经γ-Al2O3膜修饰后的α-氧化铝载体上,成功的制备出高质量纯介孔相Ti-HMS-1复合膜,并初步探讨了纯介孔相Ti-HMS-1微-介孔复合分子筛膜的形成机理。主要考察了:TS-1纳米前驱液的陈化温度;纳米簇自组装制备复合膜的晶化温度和时间;不同载体对高质量复合膜的影响;研究了复合膜在苯酚和碳酸二甲酯(DMC)酯交换反应合成碳酸二苯酯(DPC)中的应用,并考察了复合膜的(水)热稳定性。主要结论有:(1)、采用sol-gel法,控制优化条件,可在氧化铝载体上制得平滑、无缺陷的γ-Al2O3膜,极大的改善载体的性能,提高膜的重现性。(2)、纯介孔相复合膜最佳制备条件为:TS-1纳米前驱液120℃陈化3 h,介孔合成液100℃晶化48 h,该条件下膜材料的重现性、孔道有序性和致密连续性较好,骨架钛含量最多。(3)、TS-1纳米前驱液120℃陈化3h于100℃晶化,研究结果表明:介孔相的形成需要较短的时间即可,延长晶化时间不能增加膜厚,反而导致膜层缺陷、孔道无序增加,形成混相结构。(4)、通过系统分析研究复合膜的形成过程,认为有两种可能的成膜过程,且载体对膜的形成不仅有诱导和支撑作用,膜材料表面形成的凝胶层(其内吸附沉积有大量胶束及“营养物质”)还使得膜材料中已经形成的介孔结构不会完全晶化形成微孔分子筛晶体。(5)、由于投料量大(投料比反应物/催化剂=25.7mg/mg)、催化剂量用量很小(0.43 mg),使得最终反应物转化率较低,而复合膜高的转化速率源于膜中较高的骨架钛含量及其孔壁中包含TS-1微孔分子筛的初级和次级结构单元,而副产物选择性较高则是因为载体中铝有部分溶出。(6)、利用TS-1纳米前驱体,纳米簇自组装制备的Ti-HMS-1复合膜的(水)热稳定性大于10 h,与文献报道的复合分子筛(水热处理10h介孔特征峰完全消失)相比得到了一定程度的改善。然而复合膜的水热稳定性与传统法合成的Ti-HMS分子筛的水热稳定性处在同一水平。

胡磊[9]2005年在《介孔钛硅材料的合成及其表征、催化性能的研究》文中提出本论文工作集中在利用导向剂法合成含钛介孔材料,并进行了一系列的表征测试,通过催化氧化反应了解其催化能力,包括光催化降解有机染料的尝试。第一章为前言,介绍了各种介孔分子筛的发展、形成机理、空间结构、以及潜在应用;在第二章中,通过制备导向剂,使之含有类似TS-1 的微孔结构,然后在有机长链表面活性剂的作用下,在碱性体系中形成具有有序介孔孔道的材料。红外吸收光谱表明产物结构中具有微孔沸石分子筛的基本骨架结构和次级结构单元,紫外可见光谱表明合成的钛硅分子筛骨架中钛物种的配位环境是四配位的,说明其具有良好的潜在催化能力,除此之外又改变不同的合成条件以得到制备最终产物的最佳反应参数;第叁章中利用浸渍的方法将TS-1 导向剂高度分散在介孔材料MCM-41 和SBA-15 的表面,制备出一系列在氧化反应中具有高活性的催化材料。对样品的表征显示出催化剂很好地保持了介孔的结构,同时具有四配位的钛物种均匀地分散于介孔催化剂的表面。催化结果显示,与钛硅分子筛(TS-1)相比,这些催化剂在小分子的氧化反应中表现出相似的活性,在大分子的氧化反应中展示了很高的活性,体现了介孔材料的优越性;第四章中进行了光催化反应,在可见光照射的条件下加入介孔钛硅分子筛使红色大分子有机染料罗丹明B 降解,通过液体紫外吸收光谱的表征可以得到明显的降解效果,作为对比,传统微孔沸石分子筛TS-1 的降解能力就有比较明显的不足。

张前[10]2012年在《高性能纳米多孔催化材料的合成及表征》文中提出随着全球石油资源匮乏,环保要求提高,在发展新的炼油技术及石化生产工艺的同时,发展和创新高效、新型及环境友好型催化剂任重而道远。沸石分子筛因其具有高活性、高选择性及容易再生等特点,而且在使用过程中对人体无害也不会对环境造成二次污染,所以在很多有机反应中都表现出很明显的优势。但是由于孔道尺寸的限制,在催化领域,这大大限制了沸石分子筛在大分子催化反应中的应用。多级孔沸石材料因其同时具备微孔及其他类型的中孔或大孔结构,因而具有高活性、高选择性、水热稳定性和优异的传质能力。其应用在大分子催化、重油裂化等领域被寄予厚望并被认为是潜在的新一代催化材料。近些年,关于它的合成、表征及应用己有很多的报道。然而目前多级孔沸石材料的合成步骤相对复杂,合成成本较高。本文试图从含有多级孔道的目的出发,结合纳米技术的相关理论,致力于从降低合成成本,简化操作步骤来制备新型高性能多孔纳米催化材料,并对所合成的高性能多孔纳米催化材料进行详细的表征,进而探索其在催化方面的应用。自1983年意大利ENI公司开发出TS-1沸石以后,其突出的催化氧化性能引起了人们的广泛关注。TS-1的催化活性对其晶体尺寸有着很大的依赖性,粒径越小催化活性越高。这主要是由于小粒径催化剂的孔道短,暴露在外的活性中心相对较多,反应物和产物在其中的传输与扩散更加容易。一般说来,纳米级分子筛粒径小,通常产物为溶胶态,需要进行高速离心才能分离,在工业大规模生产中存在着很大的难度。所以,合成既具有纳米级的TS-1又能够通过简单的方法实现分离的催化材料对于工业化生产具有极大的现实意义。我们通过在水热合成体系中加入正戊醇,一步得到新颖的凝胶态多孔纳米TS-1分子筛,晶粒大小可以明显减小到15-40nm,相比较于传统的TS-1分子筛,凝胶态多孔纳米TS-1展现出优异的催化氧化性能。特别是其具有非流动的凝胶态而明显不同于常规的溶胶态分子筛材料,这种新颖的凝胶态多孔纳米TS-1分子筛可以实现直接分离。近年来,合成具有不同孔道结构和骨架杂原子组成的多孔材料发展迅速,各种新材料新结构层出不穷,通过调变孔道结构和骨架组成,制备出了大量优异性能的催化功能材料。目前,对于在强碱性条件下一步水热合成不含铝元素,只含部分过渡族金属(除Ti)杂原子掺杂的Silicalite-1沸石鲜有报道。我们在强碱性条件下,通过直接引入二价锰源,一步合成出高纯度的纳米级Mn-ZSM-5分子筛。通过测试表征,结果显示锰原子存在于沸石骨架中,为具有MFI结构的纳米级分子筛。使用苯乙烯氧化作为探针反应,以H_20_2为氧化剂,结果显示苯乙烯转化率达到84.98%,TON为208,环氧苯乙烷选择性为87.62%,产率74.46%。表明所合成的Mn-ZSM-5沸石具有较高的催化氧化性能,具有潜在的应用价值。

参考文献:

[1]. 新型钛硅微孔材料的合成与表征[D]. 王伟. 吉林大学. 2004

[2]. 水热/溶剂热体系中新型亚磷酸锌无机微孔晶体的合成研究[D]. 刘丽. 吉林大学. 2007

[3]. 新型层状钛硅酸盐嵌入化合物的合成与表征[D]. 张丽萍. 吉林大学. 2004

[4]. 具有高氧化活性的介孔催化材料的合成及其结构与催化性能表征[D]. 林凯峰. 吉林大学. 2005

[5]. 新型分子筛催化材料的合成及表征[D]. 廖湘洲. 吉林大学. 2009

[6]. 发光稀土硅酸盐微孔晶体材料的合成、结构及性质研究[D]. 王光美. 吉林大学. 2007

[7]. 微孔磷酸铝分子筛合成、表征及催化性能的研究[D]. 陈国华. 吉林大学. 2009

[8]. 纳米簇自组装法制备含TS-1沸石结构单元的纯介孔相Ti-HMS-1复合膜及其形成机理和催化应用研究[D]. 郑少辉. 太原理工大学. 2015

[9]. 介孔钛硅材料的合成及其表征、催化性能的研究[D]. 胡磊. 吉林大学. 2005

[10]. 高性能纳米多孔催化材料的合成及表征[D]. 张前. 吉林大学. 2012

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新型钛硅微孔材料的合成与表征
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