SBA—15介孔分子筛的改性及其催化性能研究_毕业设计论文

Fe—SBA—15分子筛合成及其苯酚羟基化反应性能研究

Fe—SBA—15分子筛合成及其苯酚羟基化反应性能研究 作者：张宇婷邵艳秋于平惠婉婷刘素娟苏爽月 来源：《牡丹江师范学院学报（自然科学版）》2019年第01期 摘要：以P123为模版剂，正硅酸乙酯为硅源，硝酸铁为铁源，水热法合成铁掺杂SBA-15介孔材料（Fe-SBA-15）.实验结果表明，铁被成功引入到分子筛中，材料保持高度有序介孔结构并具有较高的比表面积；Fe/Si摩尔比为0.05时，苯酚转化率和苯二酚选择性最高，分别为23.61%和66.98%，相比SBA-15分子筛苯酚转化率提高22.26%. 关键词：铁； SBA-15；苯酚；苯二酚；催化性能 [中图分类号]O643.32+2 [文献标志码]A Synthesis of Fe-SBA-15 Molecular Sieve and Study on Its Hydroxylation of Phenol ZHANG Yuting ， SHAO Yanqiu* ， YU Ping， HUI Wanting， LIU Sujuan， SU Shuangyue （College of Chemistry and Chemical Engineering， Mu Danjiang Normal School，Mudanjiang 157011，China） Abstract：Iron-doped SBA-15 mesoporous materials （Fe-SBA-15） were synthesized by hydrothermal method using P123 as template， tetraethyl orthosilicate as silicon source and ferric nitrate as iron source. The experimental results showed that iron was successfully introduced into zeolites， and the materials maintained highly ordered mesoporous structure and had high specific surface area. When the molar ratio of Fe/Si was 0.05， phenol conversion and hydroquinone selectivity were the highest， 23.61% and 66.98% respectively. Compared with SBA-15 molecular sieve， phenol conversion increased 22.26%. Key words：iron； SBA-15； phenol； dihydroxybenzene； catalytic performance 苯二酚是重要的化工原料，應用于生产感光材料、化工染料、橡胶防老剂、医学药品和香料产业.传统的苯二酚制备方法由于反应路径长、物料消耗大等原因被淘汰.近年来，以双氧水为氧化剂制备苯二酚的方法，凭借反应条件温和、流程操作简便和原料廉价等优势，成为催化领域的研究热点，其中金属铁价格低廉、来源广泛且催化性能较好，因此含铁介孔材料作为苯酚羟基化反应的催化剂引起研究人员的关注.纯硅SBA-15具有模版剂更易去除、毒性较小和水热稳定性更为优良等优势，但其孔壁由电荷平衡的硅氧四面体构成，导致其反应活性较弱，因此，人们通过在SBA-15中掺入活性组分或对其进行表面改性等方式，使分子筛具有催化活性.

SBA-15分子筛羟基结构性质及其催化活性的理论研究

SBA-15分子筛羟基结构性质及其催化活性的理论研究 王中学;王大喜;赵震;兰杰 【期刊名称】《无机化学学报》 【年(卷),期】2012(028)001 【摘要】A DFT study on the structural and catalytic properties of the SiO-H groups on SBA-15 molecular sieve was carried out. The geometry and IR spectra data calculated are identical to the experimental data. The electrostatic potential maps of the model clusters show that the H atoms of the single O-H groups on the surface of SBA-15 are the L acid sites and the 0 atoms of the hydrogen-bonded O-H groups are the B basic sites. The frontier molecular orbitals demonstrate that the hydroxyl groups on the surface of SBA-15 provide the oxidability. Further, the strength of the B acid on the surface of SBA-15 was discussed by means of the deprotonation energy and Mayer bond order.%采用密度泛函方法对SBA-15分子筛簇模型化合物进行了计算模拟,重点研究了簇模型化合物羟基的几何构型和电子结构性质.从键级、前线分子轨道、静电势和质子化能等方面探讨了表面羟基的酸碱及氧化还原性质.分子筛模型化合物的静电势图显示SBA-15分子筛表面孤立羟基的H原子为分子筛表面的L酸性位,而氢键羟基的O原子则为分子筛表面的B碱性位.分子筛的前线分子轨道研究发现,表面羟基是分子筛表面的氧化还原活性位.计算得到的羟基SiO-H键级及形成的氢键键级分别在0.677 5～0.7105和 0.055 7～0.0926范围,计算羟基OH的质子化能在1471～1589 kJ·mol-1范围.考察分子筛表面的质子化能显示未参与形成氢键的羟基H质子具有较强的B酸性.

Al-SBA-15介孔分子筛及其吸附脱氮研究

Al-SBA-15介孔分子筛及其吸附脱氮研究 徐晓宇;沈健 【期刊名称】《化学工程》 【年(卷),期】2014(000)012 【摘要】采用嫁接法制备了Al-SBA-15介孔分子筛，并对硅铝比、焙烧温度等影响产物的制备因素进行了考察。通过XRD，BET，FT-IR，NH3-TPD等分析手段对所得样品进行了分析。将所得产物Al-SBA-15与SBA-15在相同条件下进行了吸附脱除碱性氮化物对比实验。结果表明：Al-SBA-15保留了SBA-15高度有序的二维六方介孔结构。 Al-SBA-15具有比SBA-15更好的吸附脱氮能力，在焙烧温度550℃、硅铝比（原子比）为50的条件下，Al-SBA-15（50）介孔分子筛最高脱氮率为68．02％，此时饱和吸附量为30．6 mg／g。%Al-SBA-15 mesoporous zeolite was synthesized by grafting , and the factors that affect the product were investigated, such as ratio of silica to alumina , calcination temperature, etc.The Al-SBA-15 mesoporous zeolite was characterized by XRD , BET, FT-IR, NH3-TPD.The comparative experiments on adsorptive removal of basic nitrogen compound were performed with the obtained product Al-SBA-15 and SBA-15 under the same conditions . The results show that Al-SBA-15 retains the SBA-15 highly-ordered two-dimensional hexagonal mesostructure .Al-SBA-15 has the better nitrogen adsorption capacity than SBA-15 .When calcination temperature is 550 ℃and the atomic ratio o f silica to alumina is 50,the denitrification rate

介孔分子筛SBA-15的乙基化修饰和表征

介孔分子筛SBA-15的乙基化修饰和表征 刘妍;侯经国;田锐;马骞;杜红英;杨武 【期刊名称】《化学工程师》 【年(卷),期】2005(019)008 【摘要】以乙基三乙氧基硅烷(ethanetriethoxy silane,其分子式为C2H5- Si(OC2H5)3)为偶联剂,将乙基官能团接枝于SBA-15介孔分子筛孔道中,制备了无机-有机复合介孔材料C2H5-SBA-15,用小角X射线衍射,N2气吸附-脱附,元素分析,红外光谱和滴定法对复合材料进行了表征.结果表明,乙基有机基团不仅成功被接枝到了SBA-15孔道中,而且保持了SBA-15的有序孔道结构.由于非极性官能团乙基的引入,使得合成的复合介孔材料具有很强的疏水性. 【总页数】3页(P1-3) 【作者】刘妍;侯经国;田锐;马骞;杜红英;杨武 【作者单位】西北师范大学,化学化工学院,甘肃,兰州,7300700;天水师范学院,生化学院,甘肃,天水,741000;西北师范大学,化学化工学院,甘肃,兰州,7300700;西北师范大学,化学化工学院,甘肃,兰州,7300700;西北师范大学,化学化工学院,甘肃,兰州,7300700;西北师范大学,化学化工学院,甘肃,兰州,7300700;西北师范大学,化学化工学院,甘肃,兰州,7300700 【正文语种】中文 【中图分类】T264.1+2 【相关文献】

1.介孔分子筛的合成表征及催化性能(Ⅱ)rn——复合介孔分子筛的合成、介孔分子筛的表征和催化性能 [J], 李工;阚秋斌;吴通好 2.氨基功能化SBA-15介孔分子筛的制备与表征 [J], 田博士;刘少华;刘艳艳;詹秀环;姚新建;王子云 3.SBA-15介孔分子筛的乙基化修饰 [J], 刘妍;侯经国;田锐;杨武 4.H2SO4修饰介孔分子筛SBA-15的合成与表征 [J], 田维华;宋伟明;邓启刚 5.Beta沸石分子筛前驱体修饰的SBA-15介孔分子筛及其催化性质 [J], 林森;殷成阳;王利丰;蒋大振;肖丰收 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

介孔分子筛种类

介孔分子筛种类 一、介孔分子筛的概述 介孔分子筛是一种具有高度有序孔道结构的材料，具有大孔径、大比表面积和高孔隙度的特点。这使得介孔分子筛在吸附、催化、分离和药物释放等领域具有广泛的应用前景。 二、SBA-15 SBA-15是一种典型的介孔分子筛材料，具有均匀的孔道结构和可调控的孔径大小。由于其高比表面积和大孔径特点，SBA-15常被用于催化剂的负载、药物传递系统和气体吸附等领域。例如，SBA-15可以作为载体来固定金属催化剂，提高催化反应的效果。此外，SBA-15还可用于制备具有控释性能的药物释放系统，通过调节孔径和孔道结构，实现药物的缓慢释放。 三、MCM-41 MCM-41是另一种常见的介孔分子筛材料，具有有序的孔道结构和可调控的孔径大小。MCM-41的孔径相对较小，通常在2-10纳米之间。MCM-41具有良好的热稳定性和催化活性，因此在催化剂制备和催化反应中得到广泛应用。此外，MCM-41还可用于吸附和分离领域，例如可以用于去除水中的有机污染物、分离杂质等。 四、SBA-16 SBA-16是一种具有立方对称孔道结构的介孔分子筛材料，相比于

SBA-15，SBA-16的孔道结构更为有序。由于其孔径可调控的特点，SBA-16常被应用于催化剂负载、分离和储能等方面。例如，SBA-16可以用作催化剂的载体，提高催化反应的效果。此外，SBA-16还可用于气体分离，通过调节孔径和孔道结构，实现对不同大小分子的选择性吸附。 五、MSU-X MSU-X是一种具有均匀孔道结构的介孔分子筛材料，其孔径大小可调控。由于其较大的比表面积和孔容量，MSU-X在催化剂负载、吸附和分离等领域有着广泛的应用。例如，MSU-X可以用于制备高效的吸附剂，用于去除水中的重金属离子等有害物质。此外，MSU-X 还可以用于制备具有分子选择性的催化剂，提高催化反应的效果。 六、总结 介孔分子筛材料具有大孔径、大比表面积和高孔隙度的特点，广泛应用于催化、吸附、分离和药物释放等领域。本文介绍了几种常见的介孔分子筛材料，包括SBA-15、MCM-41、SBA-16和MSU-X，以及它们的应用领域。通过选择不同的介孔分子筛材料，可以实现对孔径和孔道结构的调控，从而满足不同应用需求。介孔分子筛材料的研究和应用将为材料科学和化工领域的发展带来更多的可能性。

硅钨酸负载介孔分子筛SBA-15的制备及催化性能研究

硅钨酸负载介孔分子筛SBA-15的制备及催化性能研究 刘慧青;吴春华 【摘要】[目的]探讨负载型介孔分子筛SiW12/SBA-15的制备及催化性能.[方法] 采用水热合成法,以P123为模板剂制备介孔材料SBA-15,由硅钨酸浸渍进一步合 成介孔催化剂SiW12/SBA-15.通过IR、TG、SEM和TEM进行表征,并且将负载 型介孔分子筛SiW12/SBA-15用于催化α-蒎烯的环氧化反应.研究硅钨酸负载量、催化剂加入量、过氧乙酸与原料摩尔比及SBA-15的焙烧温度对环氧化产物得率 的影响.[结果]将硅钨酸负载到SBA-15上并未破坏介孔分子筛的结构,硅钨酸仍保 持着Keggin的基本结构.在550℃下焙烧SBA-15,负载量为30％,催化剂用量为2％,CH3 COOOH与α-蒎烯的摩尔比为1.2∶1时,α-蒎烯的转化率为99.4％,产物2,3-环氧蒎烷的得率为90.45％.[结论]通过负载法能够制备负载型介孔分子筛 SiW12/SBA-15.该催化剂对α-蒎烯的环氧化反应有良好的催化效果. 【期刊名称】《安徽农业科学》 【年(卷),期】2015(000)001 【总页数】4页(P24-26,32) 【关键词】SiW12/SBA-15;α-蒎烯;环氧化;介孔分子筛SBA-15 【作者】刘慧青;吴春华 【作者单位】西南林业大学材料工程学院,云南昆明650224;云南省木材胶黏剂与 胶合制品重点实验室,云南昆明650224 【正文语种】中文

【中图分类】S188;O624.23 利用溶胶-凝胶、乳化等化学过程，以表面活性剂为模板剂，通过有机物和无机物 之间的界面作用合成的孔径在2～30 nm之间、孔径分布窄且具有规则孔道结构 的无机多孔材料，被称为介孔分子筛［1］。Zhao等［2］以非离子型嵌段高分子聚合物为模板剂，合成新型的介孔二氧化硅分子筛——SBA-15。相比M41S系列的介孔材料，SBA-15的孔径分布规则，孔径大，孔壁较厚，其热稳定性、水热稳定性也有很大的提高［3］。基于SBA-15的优良结构，负载活性组分使其具有催化活性，成为当今介孔分子筛研究的热点。 α-蒎烯是松节油的主要成分，可以发生环氧化反应生成相应的环氧化物——2，3-环氧蒎烷。蒎烯环氧化物的用途很广，经进一步重排和异构化后可制得一系列产品。这些产品被广泛应用于工农业、医药、食品、香精和香料生产中［4-6］。因此，研究蒎烯的环氧化反应对综合利用和开发松节油资源具有重要的现实意义和实用价值。在α-蒎烯环氧化工业中，常用的环氧化剂有过氧苯甲酸(C6H6CO3H)、过氧 乙酸(CH3CO3H)和过氧化氢(H2O2)等，但是工业生产中存在成本较高或转化率偏低的缺点［7-8］。 笔者将多金属氧酸盐硅钨酸通过浸渍法负载在SBA-15的表面，使其具有催化活性，再通过红外光谱IR、TG、SEM和TEM进行表征，研究负载型介孔分子筛SiW12/SBA-15的微观孔隙结构。环氧化反应体系是非均相体系。在体系中加入 相转移催化剂，可以增加反应物之间的接触面积，加快反应速率，提高反应转化率。试验采用过氧乙酸作为氧化剂，以四丁基溴化铵为相转移催化剂，以Na2CO3为缚酸剂，以三氯甲烷为溶剂，并且首次使用负载型介孔分子筛SiW12/SBA-15为 催化剂进行反应。 1 材料与方法

磷钨酸改性介孔分子筛SBA-15催化剂的酸性及水热稳定性的研究

磷钨酸改性介孔分子筛SBA-15催化剂的酸性及水热稳定性 的研究 杨丽娜;亓玉台;袁兴东;沈健;杨晓勇 【期刊名称】《石油化工》 【年(卷),期】2005(034)003 【摘要】采用直接合成法和后合成法制备磷钨酸改性介孔分子筛sBA-15催化剂, 通过Hammett指示剂法对两种合成方法得到的催化剂的酸性进行了比较,在索氏 抽提器中采用质量分数95%的乙醇对催化剂进行水热处理,通过测定催化剂总酸量的变化和分子筛结构的变化比较两者的水热稳定性.以丙烯酸和正丁醇的酯化反应 为探针反应,考察两种催化剂的重复使用性.实验结果表明,用直接合成法制备的磷钨酸改性介孔分子筛sBA-15催化剂比后合成法制备的催化剂总酸量低、酸强度相近、水热稳定性好、重复使用效果好,用直接合成法制备的催化剂在磷钨酸质量分数为30%时的酸量最高. 【总页数】4页(P222-225) 【作者】杨丽娜;亓玉台;袁兴东;沈健;杨晓勇 【作者单位】哈尔滨工业大学,应用化学系,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,应用化学系,黑龙江,哈尔滨,150001;辽宁石油化工大学,石油化工学院,辽宁,抚 顺,113001;辽宁石油化工大学,石油化工学院,辽宁,抚顺,113001;辽宁石油化工大学,石油化工学院,辽宁,抚顺,113001 【正文语种】中文

【中图分类】TQ426.61 【相关文献】 1.金属改性SBA-15介孔分子筛水热稳定性研究 [J], 明阳;王雷;王俊峰;孙宇;杨静 2.磷钨酸铯改性介孔分子筛催化剂的合成及催化应用 [J], 李剑 3.含钨SBA-15介孔分子筛催化剂的表面酸性和羟基分布 [J], 胡林华;季生福;刘倩倩;吴平易;朱吉钦;李成岳 4.合成条件对SBA-15介孔分子筛晶体结构及水热稳定性影响 [J], 杨丽娜;孙先丽;沈健 5.磺酸改性SBA-15介孔分子筛催化剂催化合成油酸丁酯 [J], 马慧明 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其应用研究

功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其应用研究 功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其应用研究 引言： 功能化有序介孔材料SBA-15是一种具有颇高研究及应用价值 的材料，其独特的孔道结构和表面性质赋予其出色的催化、吸附、分离等功能。本文旨在介绍SBA-15的合成方法及其在催 化和吸附领域的应用研究。 一、SBA-15的合成方法： SBA-15是一种有序排列的介孔材料，其合成方法主要有两种：硅胶模板法和硅胺法。硅胶模板法是最常用的一种方法，首先选择一种适当的模板剂，像十六烷基胺（CTAB）或PEG等，然后加入硅源和酸性条件下的溶剂，通过水热反应形成SBA-15 的有序孔道结构；硅胺法则是根据正硅酸乙酯和硫酸的反应生成一种硅胺中间体，而后再通过水热反应形成SBA-15。两种 方法都可以得到有序孔道的SBA-15材料，但前者更为常用。 二、SBA-15的表征与功能化方法： SBA-15的结构可以通过透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、氮气吸脱附（BET）等手段进行表征。透射电镜可以观察到其 有序排列的孔道结构，X射线衍射则可以确定孔道的直径大小，而氮气吸脱附则可以测定孔道的比表面积和孔容。功能化方法主要通过表面修饰或改性来赋予SBA-15特定的化学或物理性质，如在其表面引入功能基团，或通过金属离子的交换得到特定催化性能。 三、SBA-15的催化应用： 由于SBA-15具有可调控的孔道结构和高比表面积，使其成为 催化剂载体的理想材料。将催化剂负载在SBA-15上可以提高

其催化活性和选择性，并且有助于减少副反应的发生。常见的负载在SBA-15上的催化剂有金属纳米颗粒、金属氧化物和酸性物质等。以金属纳米颗粒为例，将其负载在SBA-15上可以制备出高效的催化剂，如铂负载SBA-15催化剂可应用于甲醇氧化反应，表现出优异的活性和稳定性。 四、SBA-15的吸附应用： SBA-15由于其大孔道结构和高介孔比表面积，使其成为吸附剂的理想材料。局部表面修饰可以增加对特定分子的亲和力，使其具有极高的吸附性能。以二氧化碳的吸附为例，可以通过热解硅烷酮改性等方法改善SBA-15的CO2吸附性能。此外，SBA-15还可用于吸附和分离有机分子、重金属离子等，具有广泛的应用前景。 结论： 功能化有序介孔材料SBA-15在催化和吸附领域具有广泛的应用前景。通过合适的合成方法和功能化手段，可以制备出有序排列的孔道结构和特定的表面性质，从而赋予SBA-15催化、吸附和分离功能。随着对SBA-15的深入研究，相信其在各个领域的应用将会得到进一步拓展和发展 综上所述，SBA-15作为一种功能性有序介孔材料，在催化和吸附领域具有广泛的应用潜力。其可调控的孔道结构和高比表面积，使其成为理想的催化剂载体，能够提高催化剂的活性和选择性，并减少副反应的发生。同时，SBA-15还具有较高的吸附能力，尤其对于特定分子的吸附效果显著。通过适当的表面修饰和功能化手段，SBA-15能够实现对不同分子的选择性吸附和分离。因此，随着对SBA-15的深入研究，相信其在催化、吸附和分离领域的应用将进一步得到拓展和发展

SBA-15(16)介孔分子筛的功能化修饰及其在多相催化中的应用共3篇

SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰及其在多相催化中的应用共3篇 SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰及其在多相催化中的 应用1 SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰及其在多相催化中的应用 近年来，介孔分子筛作为一种新型催化剂广泛应用于多相催化反应中。其中，SBA-15（16）介孔分子筛因其狭窄的孔道和高度有序的介孔结构，能够提高反应的选择性和活性，受到了广泛的关注。但是，纯的SBA-15（16）介孔分子筛在一些催化 反应中的应用还存在着一些局限性，比如其表面存在的硅氧键易受到水分子的攻击等问题。为了解决这些问题，SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰成为了当前研究的热点之一。 SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰主要包括有机修饰和无机修饰两种方式。其中，有机修饰主要是通过将含有活性基团的有机化合物与SBA-15（16）介孔分子筛表面的硅氧键反应，实现对其表面进行功能化改性。无机修饰则是通过改变硅源和模板剂的种类和用量等条件，控制介孔分子筛的孔径大小和孔道结构等方面的性质。 有机修饰的功能化修饰方式具有灵活性高、适用范围广、对催化性能的影响较大等优点，因此被广泛应用于多相催化领域。比如，通过在SBA-15（16）介孔分子筛表面引入羧基、烷基、

烯基等功能基团，可以大大提高SBA-15（16）介孔分子筛的 亲水性和稳定性，从而提高其催化效率和循环使用性能。同时，有机修饰也可以实现对SBA-15（16）介孔分子筛表面孔道结 构的调控，从而实现对反应产物的选择性和活性的优化。 无机修饰的功能化修饰方式则更多地是通过改变硅源和模板剂的种类和用量等条件来实现对SBA-15（16）介孔分子筛的修饰。改变硅源的种类可以实现对SBA-15（16）介孔分子筛骨 架的改变，从而实现对催化性能的优化；而改变模板剂的种类和用量则可以控制SBA-15（16）介孔分子筛内部孔径大小、 孔道结构和表面含量等方面的性质。比如，通过使用氢氧化钠（NaOH）作为模板剂，可以制备出孔径较大的介孔分子筛，并且能够对其孔道结构进行调控；而通过使用十二烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为模板剂，则可以实现对介孔分子筛表面的修饰。 在多相催化领域中，SBA-15（16）介孔分子筛的应用也越来越广泛。比如，SBA-15（16）介孔分子筛可以用于酸碱催化、氧化还原催化等反应领域，如酯化反应、烷基化反应、氧化剂的氧化反应、有机物的还原反应等。此外，SBA-15（16）介孔分子筛还可以用于催化剂的负载，如金属催化剂的负载、非金属催化剂的负载等方面。 综上所述，SBA-15（16）介孔分子筛的功能化修饰以及其在多相催化中的应用具有重要意义。通过对介孔分子筛进行合理的改性设计，能够实现对其催化性能的优化，提高反应的活性和选择性，促进多相催化反应领域的发展

SBA-15分子筛

SBA-15分子筛改性方法进展 摘要：介孔分子筛SBA-15在分离、催化及纳米组装等方面具有很大的应用价值,可是由于存在化学反应活性不高等内在的缺点,大大限制了它的实际应用范围。为实现介孔分子筛SBA-15的潜在应用价值,依靠化学改性来提高它的化学反应活性。按照SBA-15负载组分的不同，SBA-15改性方法可分为：金属改性方法，酸改性方法，氧化物改性方法及其他改性方法。 关键词：SBA-15分子筛改性方法 Abstract:Mesoporous molecular sieve SBA-15 in separation, catalysis and nano-assembly has great application value.However, because of its shortcomings,for example its chemical reactivity , its practical application is limited.To realise the potential application of SBA-15,we can increase its chemical reactivity through chemical modification . The modifided methods include modified method of metal,acid modification,Oxide modification and other methods. Keywords: Mesoporous molecular sieve SBA-15 modification SBA-15具有较大的孔径（最大可达30 nm），较厚的孔壁（壁厚可达6.4 nm），因而具有较好的（水）热稳定性，在催化、分离、生物及纳米材料等领域都有广阔的应用前景，但由于它是纯氧化硅介孔材料，没有催化活性，需要负载活性组分。借助SBA-15优良的物理化学性质和结构特点，通过负载活性组分对其进行修饰改性，使其具有催化活性。 SBA-15的改性原理：介孔氧化硅材料SBA-15表面含有3种硅羟基：孤立的、孪式的和氢键的羟基。只有那些自由的硅羟基（孤立的硅羟基—SiOH和孪式的硅羟基=SiOH）具有高的化学反应活性，氢键的硅羟基则没有化学活性，但氢键硅羟基受热可以转变成自由硅羟基。具有化学活性的硅羟基是介孔材料表面化学改性的基础，通过表面硅羟基与活性组分相互作用，把催化活性位引入孔道或骨架。对介孔分子筛SBA-15进行改性的方法大体可分为直接合成法和后合成法两大类。直接合成法是指在分子筛合成的同时完成改性过程，后合成法是指在分子筛合成之后再对其进行改性。 按照SBA-15负载组分的不同，可分为金属改性的SBA-15系列催化剂，酸改性的SBA-15系列催化剂，氧化物改性的等SBA-15系列催化剂。 一、金属改性的SBA-15系列催化剂 1、SBA-15负载贵金属系列催化剂 如银建中等「1」利用超临界流体沉积法合成Ag/SBA-15纳米复合材料。超临界流体沉积法（Supercritical Fluid Deposition,SCFD)是近年来发展的一种制 的溶剂特性,备纳米复合材料方法.它克服了其它方法的缺点,充分利用超临界CO 2 零表面张力、高扩散性,将前驱物溶解并运输到基材或多孔材料的孔道内部,经过简单的泄压、还原处理,即得到担载金属的纳米复合材料。银建中等以超临界二氧化碳为溶剂，以乙醇为共溶剂，AgNO3为前驱物, SBA-15为载体,在50℃、23～

用ZSM-5降解液进行SBA-15分子筛合成的研究

用ZSM-5降解液进行SBA-15分子筛合成的研究 李猛;傅吉全 【摘要】以商用ZSM-5沸石为原料,采用降解法合成了孔壁含有沸石结构单元的Z-SBA-15介孔分子筛.利用XRD、TEM技术,考察了温度、时间、ZSM-5的硅铝比、降解液用量和初始凝胶pH值对合成产物的影响.结果表明:在晶化温度100～110℃,晶化时间36～48 h,硅铝比为25～36,ZSM-5沸石降解液量15～30mL,初始凝胶pH值0.5～1.0时为合成适宜条件.此外,经Z-SBA-15样品结构分析,Z-SBA-15为具有Al-Si-O单元结构成分的SBA-15介孔材料. 【期刊名称】《北京化工大学学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2010(037)004 【总页数】6页(P88-93) 【关键词】ZSM-5;SBA-15;沸石;晶化条件;结构 【作者】李猛;傅吉全 【作者单位】北京服装学院,化工研究所,北京,l00029;北京服装学院,化工研究所,北京,l00029 【正文语种】中文 【中图分类】TQ013.1 M41S系列介孔分子筛,由于其具有较大的比表面积和孔体积,均一的介孔孔道[1],引起了广泛关注。但M41S系列普遍存在孔壁薄、水热稳定性较差的缺陷,而 SBA-15介孔分子筛具有与MCM-41可比的高比表面积和孔容,特别是拥有比MCM-41

更大的孔径 (4.6～30 nm)和较厚的孔壁[2-4],以及优越的稳定性,满足了环保和经济发展的需求,成为近年来研究的热点之一。 目前,由于原油成分的日趋重质化和渣油的掺入,以及市场对轻质油品需求量的增加,微孔分子筛作为催化剂由于孔径较小,限制了原油中的有机大分子扩散到分子筛的孔道中与其孔道中的活性位接触,不能满足石油加工中重油轻质化和渣油裂解的需求。在催化大体积分子参与的反应中,介孔材料显示出了优于微孔沸石分子筛的催化活性。但全硅的介孔材料只有很弱的酸性,因此,在骨架中引入非硅金属原子,使其获得一定强度的酸催化性能是常用的方法。将微孔酸性分子筛的晶胞结构嵌入介孔材料内部也是实现硅基介孔材料酸性功能化的一种有效方法。目前实现微孔和介孔复合的方法有原位合成法、离子交换法、纳米组装法和降解法[5-6]等。降解法是将沸石在强碱性条件下降解破坏后产生含有沸石结构单元的降解液,然后以此降解液为硅铝源在表面活性剂胶束模板下进行组装,从而得到孔壁含有微孔沸石结构单元的介孔结构材料。 本文以商用的 ZS M-5沸石为原料,采用降解法来合成孔壁含有沸石结构单元的SBA-15介孔分子筛,考察了温度、时间、ZS M-5的硅铝比、降解液量和初始凝胶pH值对合成产物的影响,找出适宜的合成工艺条件。对样品结构进行实验分析,探讨不同沸石结构单元的 XRD表征特性。 1.1 ZSM-5沸石原料 ZS M-5沸石购于石家庄化工厂,硅铝比分别为25、36、80和 100。比表面 积:370 m2/g,孔体积0.124m3/g(硅铝比 36样品)。 1.2 合成方法 称取 8.48 g氢氧化钠溶解在 70 mL去离子水中,然后在磁力搅拌下加入一定量的ZS M-5沸石原粉 (12.95 g);待沸石原粉完全分散均匀后 (大约搅拌 2 h),装入带聚四氟乙烯内衬的反应釜中,在100℃下反应 24 h后取出,自然冷却,液体分层,上层液

萘在介孔分子筛MCM-41与SBA-15上的吸附特性研究

萘在介孔分子筛MCM-41与SBA-15上的吸附特性研究 杨权;刘应书;李子宜;杨雄;王占营;姜理俊 【摘要】In this paper, the adsorption behaviours of naphthalene on two popular mesoporous molecular sieves, SBA-15 and MCM-41 were studied. The adsorption isotherms were obtained, and fitted with isotherm models of Langmuir, Freundlich and D-R. The breakthrough curves of naphthalene at different initial concentrations were measured, and well predicted by the constant-pattern wave model. Results show that the Langmuir model can well describe the adsorption isotherms of naphthalene at low concentration with R2 higher than 99%. The adsorption ability of SBA-15 with a microporous structure is stronger than that of MCM-41 which contains only mesoporous structures. The predictions on breakthrough curves by the constant-pattern model exhibited higher correlation coefficient for SBA-15 than for MCM-41. The overall mass transfer coefficient Ka of naphthalene on SBA-15 is higher than that on MCM-41 , indicating that there is a lower mass transfer resistance and the mass transfer equilibrium can be achieved faster over SBA-15 .%对低浓度气相萘在两种常见介孔分子筛MCM-41和SBA-15上的吸附特性进行研究. 得到了萘在两种吸附剂上的吸附等温线和不同初始浓度下的穿透曲线,并分别与吸附等温线模型( Langmuir、Freundlich、D-R)和恒定浓度波动力学模型进行了拟合. 结果表明, Langmuir模型能很好描述低浓度气相萘的吸附等温线( R2均在99%以上);具有微孔结构的SBA-15对萘的吸附能力要优于仅具备介孔结构的MCM-41. 动力学模 型在初始浓度较低时能较好地预测萘在吸附剂上的穿透曲线,且在SBA-15上的相

介孔分子筛SBA15的研究进展

介孔分子筛SBA15的研究进展 介孔分子筛SBA15是一种具有规则排列介孔结构的硅铝酸盐材料，由于其独特的孔道结构和良好的吸附性能而备受。在众多工业领域，SBA15被广泛应用于催化剂、吸附剂、分离膜等领域。近年来，随着材料科学和纳米技术的迅速发展，SBA15的研究取得了显著的进展。本文将介绍SBA15的制备方法、结构特点和应用现状，并展望未来的研究方向。 介孔分子筛SBA15的制备方法主要包括模板法、反模板法、无模板法等。其中，模板法是最常用的制备方法，通过将硅源、铝源和模板剂混合加热，再经过脱模板和高温焙烧得到SBA15。反模板法则是将已合成的SBA15作为模板，通过离子交换和热处理得到目标分子筛。无模板法是通过调控反应条件，直接合成SBA15，但难度较大。SBA15 具有有序的介孔结构，孔径大小可在2-10纳米范围内调节，具有较 高的比表面积和孔容。 介孔分子筛SBA15在很多领域都显示出了广泛的应用前景，如催化剂、吸附剂、分离膜等。在催化剂领域，SBA15作为酸性催化剂，可用于裂化反应、异构化反应、烷基化反应等。在吸附剂领域，SBA15对某些金属离子和有机物具有较好的吸附性能，可用于水处理、气体分离

和有害物质的吸附。在分离膜领域，SBA15具有较高的透水性和选择性，可用于分离水和有机溶剂。 然而，目前的研究还存在着一些不足之处。SBA15的制备方法仍需进一步优化，以提高产率和纯度。SBA15的应用领域还有待进一步拓展，尤其是在光电、储能等新兴领域的应用研究尚处于起步阶段。对于SBA15的孔道结构和表面性质的研究仍需深入，以更好地理解其性能和应用。 本文采用模板法合成了介孔分子筛SBA15，并通过XRD、N2吸附-脱 附等表征方法对其结构和性能进行了详细研究。同时，利用原位红外光谱和量子化学计算等方法，对SBA15的表面性质和吸附机理进行了深入探讨。 通过调整模板剂的种类和浓度，成功合成了具有有序介孔结构的 SBA15分子筛。XRD和N2吸附-脱附结果表明，所制备的SBA15具有 较高的结晶度和比表面积。原位红外光谱研究表明，SBA15具有酸性中心，可作为催化剂用于裂化反应等。量子化学计算表明，SBA15的表面性质受到制备条件的影响，这为其在特定领域的应用提供了依据。本文通过对介孔分子筛SBA15的制备、结构和性能的深入研究，揭示了其作为催化剂、吸附剂和分离膜的潜在应用价值。虽然目前的研究

改性介孔二氧化硅SBA-15及其衍生物

改性介孔二氧化硅SBA-15及其衍生物 对U(VI)的吸附行为研究 铀是核工业的重要组成部分，在核燃料和核废料中广泛存在。其作为一种重要的并且具有较高自然放射性的元素，铀在人体内的积累会对人的健康造成严重的影响。因此，我们需要研究从放射性铀废液中分离并去除铀的有效方法。在众多方法中中吸附法因其简单，迅速，可重复性高等优点被广范研究。 本文使用SBA-15以及通过嫁接法以SBA-15为基质合成的SBA-15-RATP, SBA-15-2,4-二羟基苯甲醛，SBA-15-3,4-二羟基苯甲醛作为吸附剂，用静态吸附法研究了溶液中的pH值、吸附时间、固液比、离子强度、温度、U(VI)浓度对铀吸附的影响。 本文以SBAT5和SBA-15的衍生物SBA-15-RATP、SBA-15-2,4二羟基苯甲醛、SBA-15-3,4二羟基苯甲醛作为吸附剂，使用静态吸附法的研究方法研究了溶液中的pH值、固液比、离子强度、U(VI)浓度、吸附时间、温度对铀酰吸附作用的影响，并使用动力学模型(假一级动力学模型和假二级动力学模型)和热力学模型(朗格缪尔吸附模型和弗兰德里奇吸附模型)进行了拟合，计算出相应的动力学和热力学参 数。本文的实验结果如下： 经过有机修饰后的SBA-15对U(VI)的吸附能力远好于有机修饰前。经过有机修饰前后的SBA-15对U(VI)的吸附行为受pH值变化影响都很明显，并且在吸附过程中形成的化合物都是内圈配合物。吸附动力学的研究说明，这四种吸附剂对U(VI)的吸附过程都符合假二级动力学模型。固液比的增大提供了更多U(VI)的吸附位点，因此吸附率也随之增大。离子强度较小时，随离子强度增大吸附率降低，但是随离子强度继续增大，吸附率几乎不受影响。 1.1我国能源现状及核能发展的未来展望 1.1.1我国能源现状 中国地大物博,能源资源丰富,据2006年中国统计年鉴的数据，全国主要能源的基础储量为:石油248972.1万t、天然气28185.4亿m3、煤炭3326.4亿t;但若以“人均拥有量”来衡量，中国却是资源贫瘠国,2006年人均石油储量1.9t,人均天然气储量2168m3,人均煤炭储量256t,分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%,中国的人均资源储量远远低于世界水平。 表1.1 中国能源消费结构与发达国家比较(2008年)