硅烷化改性对凹凸棒石负载H3PW12O40催化性能的影响
纳米凹凸棒土的表面修饰及表征 超声改性
纳米凹凸棒土的表面修饰及表征宋仁峰 杨利营 盛京 沈宁祥 康文韬(天津大学材料科学与工程学院,天津 300072) 摘 要 在超声分散的条件下,通过溶胶-凝胶法制备了表面硅烷修饰的凹凸棒土纳米粒子(nano -attapulgite )。
红外光谱(FTIR )、X 射线光电子能谱(XPS )、透射电镜(TE M )、热失重(TG A )等研究方法表明,硅烷偶联剂(VTES )与凹凸棒土纳米微粒表面的残余羟基反应,形成了硅烷包覆的凹凸棒土纳米微粒,大约有12%的VTES 包覆在纳米凹凸棒土的表面。
最后给出了硅烷表面修饰凹凸棒土纳米微粒的结构模型。
关键词 凹凸棒土 超声分散 溶胶-凝胶 硅烷偶联剂国家自然科学基金项目(20074024)1作者简介:宋仁峰(1972～),男,博士研究生1主要从事等离子及复合材料的研究1 采用表面修饰的方法制备无机-有机高有序材料[1,2],目前多集中在具有纳米层间距的片晶结构无机矿物(如蒙脱土、氧化物等)和不具有层状结构的无机物(T iO 2,CacO 3,SiO 2),而对凹凸棒土纳米复合材料,人们却研究得极少。
凹凸棒土属于海泡石族,化学式为Si 8Mg 5O 20(OH )2(OH 2)4・4H 2O ,是一种具有纤维状结构的水合镁铝硅酸盐。
1940年Bradley 首先阐明了它的结构(如图1所示)[3]。
凹凸棒土的显微结构包括3个层次:一是凹凸棒土的基本结构单元-棒晶。
棒晶呈针状,长约1～2μm ,直径0.01μm 。
因此,按照目前关于纳米粒子的分类,棒晶属于一维纳米材料;二是由棒晶紧密平行聚集而成的棒晶束。
三是由晶束间相互聚集而形成的各种聚集体[4]。
受自身亲水性及传统生产工艺的局限,通常凹凸棒土产品粒径大,与聚合物复合往往只能起到填充增量作用。
本文通过超声分散的方法首先制备了凹凸棒土纳米微粒,并采用溶胶-凝胶法制备了表面硅烷修饰的凹凸棒土纳米粒子;并用TE M ,XPS ,FTIR ,DT A 2TG A 对表面修饰的凹凸棒土纳米粒子进行了表征。
硅烷改性剂对硅灰石填充ABS复合材料的性能影响
硅烷改性剂对硅灰石填充ABS复合材料的性能影响采用硅烷改性剂对硅灰石（GY-319）进行表面改性，与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）熔融混合制备ABS/硅灰石复合材料，研究了改性剂对硅灰石吸油值的影响，分析了ABS/硅灰石复合材料的力学性能和熔融指数（MFR）的变化规律，并用SEM观测了硅灰石在ABS中的分散性。
结果表明：经改性剂处理后，硅灰石吸油值降低；ABS/硅灰石复合材料综合力学性能改善，加工流动性明显增加，其中，KH-550改性的体系效果最佳；硅灰石在ABS中的分散性提高。
标签：硅烷改性剂剂；硅灰石；ABS；力学性能0 引言ABS树脂综合性能优异，应用广泛，但其价格较高。
因此，在实际应用中，根据需求，常对ABS树脂进行各种改性，使其达到实际使用要求[1-2]。
无机非金属填料能起到增量降成本的作用，对粉体进行表面改性后，广泛应用于ABS 树脂[3-5]。
因此，ABS的填充改性也是重要的改性方向之一。
硅灰石具有针状结构，长径比大，无毒、耐化学腐蚀、热稳定性及尺寸稳定良好，有玻璃和珍珠光泽，低吸水率和吸油值，力学性能及电性能优良以及具有一定补强作用[6-7]。
本文在原来研究的基础上，进一步比较各种表面改性剂对硅灰石的改性效果，详细分析了ABS/硅灰石复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和MFR，并采用SEM测试了ABS/硅灰石復合材料的冲击断裂面形貌。
1 实验部分1.1 原材料ABS，PA-757，奇美宝业股份有限公司；硅灰石，GY-319，江西广源化工有限责任公司；硅烷偶联剂，KH550、KH570、CG212，市售；大分子高活性硅烷，JST-3G，市售；N，N-亚乙基双硬脂酸酰胺（EBS），市售。
1.2 仪器设备双螺杆挤出机组：SHJ-36型，L/D=50，D=35.5mm，南京杰恩特机电有限公司；万能力学性能实验机：CMT6104型，美斯特工业系统（中国）有限公司；注塑机：ZX-80型，震雄集团公司；MFR仪：ZRZ1452型，美斯特工业系统（中国）有限公司；冲击试验机：ZBC1400-B型，美斯特工业系统（中国）有限公司；场发射扫描电子显微镜（SEM）：SU8010型，日立（中国）有限公司；高速混合机：GRH-10D，阜新鑫克机械制造有限公司。
不同改性方式下纳米凹凸棒石改性效果的比较
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载5-氟尿嘧啶改性凹凸棒石的制备及缓释性能研究
载5-氟尿喀］改性凹凸棒石的制备及缓释性能研究潘春艳籍向东曹成王宇李守博(河西学院化学化工学院甘肃省河西走廊特色资源利用重W实验室，甘肃张掖,734000)摘要以酸化凹凸棒石与三甲氧基'-(苯氨基)丙基］硅烷为原料，采用硅烷化方式制备硅烷化凹凸棒石改性材料，并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等技术手段对上述材料及负载5-氟尿改性凹凸棒石进行结构表征。
研究了载5-氟尿改性凹凸棒石在模拟胃液和肠液中的缓释性能，结果表明:在模拟胃液中的释放率为7.35%,模拟肠液中释放率为6.45%,均高于载5-氟尿未改性凹凸棒石的释放率。
此外，研究了改性凹凸棒石负载5-氟尿的机制。
关键词：改性凹凸棒石5-氟尿喀］缓释硅烷化5-氟尿fluorouracil)由于其分子结构的独特性，在医学研究领域表现出了一定的抗肿瘤活性，并在控制病人肿瘤细胞复制及发展方面起到了至关重要的正面作用。
鉴于此，关于5-氟尿结构修饰及缓释等方面的研究引起了研究人员的广泛关注。
氟尿作为抗肿瘤药物，主要是在体内转化为相应的核f酸发挥作用。
例如:在体内转变成三磷酸氟尿f以伪代谢物的形式掺入RNA 中，干扰RNA的合成等。
相关研究表明:通过静脉注射方式治疗肿瘤患者，出现血药浓度降低快,副作用大等问题。
如果制成胶囊或片剂，服用后发现5-氟尿多数在胃中被人体吸收，这将导致在肠道中的药物浓度偏低，对于肠癌患者的治疗效果欠佳，且短时间高浓度药物分子的释放会引起胃肠不适，甚至造成一定损伤为了解决上述问题，研发一些新型的肠道靶向药物缓释系统已成为当今的研究热点为了改善上述问题，研究人员提出了“药物缓释”这一概念,这种通过调节载体结构和官能团种类实现药物长效靶向释放的方式，间接解决了短时间内血药浓度过大，药物分子未充分利用等问题。
凹凸棒石作为储量丰富、分布广泛的矿物资源之一,以其特有的可修饰性、层状晶体结构、细长的棒状形态性质，已经在材料化学、矿物学和环境科学等领域显示出了优良的性能此外，凹凸棒石还是一种良好的载体材料,在催化、储能、生物抗菌、药缓释及修复挥的用，其中凹凸棒石肥料及土壤等已实现产业化生产。
改性凹凸棒土补强硅橡胶的性能研究
改性凹凸棒土补强硅橡胶的性能研究
硅橡胶作为一种刚性优化材料，可广泛应用于航空、航天、通信等领域中，因其有良
好的抗压性、耐热性、耐冲击强度和耐冲击弹性等优点。
但目前硅橡胶混凝土中凹凸棒的
分布和质量控制比较复杂，普通的凹凸棒不能满足混凝土的均匀性，使得结构受力不均匀，影响使用性能。
因此，近年来，凹凸棒的改性已成为实现硅橡胶混凝土更优越性能的重要
研究方向。
为此，对凹凸棒进行改性和补强，有助于提高硅橡胶混凝土的耐久性、耐热性、耐冲
击强度、抗压强度等性能。
首先，为了补强硅橡胶混凝土中凹凸棒，采用聚合物复合材料
或预变形碳纤维层板材来加强凹凸棒，使之变得更加柔韧。
其次，该复合或预变形碳纤维
层板材可有效地解决凹凸棒因安装不当而引起的孔洞、裂纹等损伤，从而提高对硅橡胶的
耐磨性能。
最后，可以采用不同覆盖层，例如环氧树脂覆盖层，增强凹凸棒表面的磨损性，改善硅橡胶混凝土的耐腐蚀性能。
此外，近年来，也试图提高补强硅橡胶混凝土中凹凸棒的柔韧性。
为此，可以采用微
孔来加强凹凸棒的柔韧性，比如采用小孔微孔成型或喷射技术来形成小孔微孔，使混凝土
更有弹性，从而有效地提高硅橡胶材料的抗冲击弹性。
综上所述，改性凹凸棒可以有效提高硅橡胶混凝土的性能，从而实现优良的抗击和抗
压能力。
为了充分利用改性凹凸棒的性能，必须采用改性技术进行详细的研究，通过正确
的改性工艺，保证凹凸棒结构的稳定性和整体混凝土硅橡胶材料的均匀性，达到以较低成
本获得较好性能效果的目的。
凹凸棒粘土负载WO3催化环戊烯环氧化
凹凸棒粘土负载WO3催化环戊烯环氧化２０１０年２月工业催化Ｆｅｂ．２０１０第１８卷第２期ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＩ。
ＹＳＩＳＶ０１．１８Ｎｏ．２有机化工与催化凹凸棒粘土负载Ｗ０３催化环戊烯环氧化岳莉，赖仕全。
，薛晓茜，陈莹，赵雪飞，高丽娟（辽宁科技大学化学工程学院，辽宁鞍山１１４０５１）摘要：以钨酸钠为钨源，凹凸棒粘土（ＡＴ）为载体，采用浸渍法制备了凹凸棒粘土负载Ｗ０３（ＷＯ，／ＡＴ）催化荆，采用Ｆｒ—ｌＲ和ＸＲＤ对其进行了表征。
以３０％Ｈ２０２为氧源，叔丁醇为溶剂，研究了凹凸棒粘土负载ＷＯ，在环戊烯环氧化反应中的催化性能。
结果表明，Ｗ０３与凹凸棒粘土载体中的金属离子（Ｍ９２＋、Ａ１¨和Ｆｅ¨）之间有强的相互作用，形成了Ｍ＋一。
一ｗ键。
反应的最佳工艺条件为：反应温度３０８Ｋ，反应时间２４ｈ，催化剂用量１．５ｇ，Ｗ０３负载质量分数４０％，催化剂焙烧温度８２３Ｋ，焙烧时间３ｈ。
在此条件下，环戊烯环氧化物收率为４２．２％，环戊烯转化率为９６．３％。
关键词：有机合成化学；凹凸棒粘土；ＷＯ，／ＡＴ催化剂；环戊烯环氧化ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８?１１４３．２０１０．０２．０１３中图分类号：ＴＱ４２６．９４；ＴＱ２３１．２＋２文献标识码：Ａ文章编号：１００８－１１４３（２０１０）０２－００５４－０５Ｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｃｙｃｌｏｐｅｎｔｅｎｅｃａｔａｌｙｚｅｄｂｙａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ－ｓｕｐｐｏｒｔｅｄＷ０３ＹＵＥＬｉ，ＬＡＩＳｈｉｑｕａｎ’，ＸＵＥＸｉａｏｑｉａｎ，ＣＨＥＮＹｉｎｇ，ＺＨＡＯＸｕｅｆｅｉ，ＧＡＯＬｉｉｕａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｉａｏｎｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｎｓｈａｎ１１４０５１，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｔｔａｐｕｌｇｉｔｅｓｕｐｐｏｒｔｅｄＷ０３（Ｗ０３／ＡＴ）ｃａｔａｌｙｓｔｗ鹊ｐｒｅｐａｒｅｄｕｓｉｎｇｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｕｓｉｎｇｔ“）ｄｉＬｌｍｔｕｎｇｓｔａｔｅａｓｔｈｅｐｒｅｃｕｒｓｏｒａｎｄａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅｃｌａｙ（ＡＴ）ａｓｔｈｅｃａｒｒｉｅｒ，ａｎｄｉｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｎ－ＩＲａｎｄＸＲＤ．ＣａｔａｌｙｔｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆＷＯｘ，心ｆｏｒｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｅｙｃｌｏｐｅｎｔｅｎｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｕｓｉｎｇ３０％Ｈ２０２ａｓｔｈｅｏｘｉｄａｎｔａｎｄｔｅｌｌ—ｂｕｔｙｌａｌｃｏｈｏｌ嬲ｔｈｅｓｏｌｖｅｎｔ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗａｓａｓｔｒｏｎｇｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＷ０３ａｎｄｍｅｔａｌｃａｔｉｏｎｓ（Ｍ９２＋，Ａ１３＋ａｎｄＦｅ３＋）ｉｎｔｈｅａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅｃａｒｒｉｅｒ，ｆｏｒｍｉｎｇＭ＋一Ｏ—Ｗｂｏｎｄ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎａｎｄｃａｔａｌｙｓｔｐｒｅｐ—ａｒａｔｉｏｎｗａｇａ８ｆｏｌｌｏｗｓ：ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ３０８Ｋ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ２４ｈ，ｄｏｓａｇｅｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔ１．５ｇ，ｌｏａｄｉｎｇｓｏｆＷ０３＝４０％，ｃａｔａｌｙｓｔｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ８２３Ｋ，ｃａｔａｌｙｓｔｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｔｉｍｅ３ｈ．１，２－ｅｐｏｘｙｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｎｅ（ｃＰＯ）ｙｉｅｌｄｏｆ４２．２％ａｎｄｃｙｃｌｏｐｅｎｔｅｎｅ（ＣＰＥ）ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆ９６．３％ｗｅｒｅａｔｔａｉｎｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｒｇａｎｉｃｓｙｎｔｈｅｓｉｓｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ；Ｗ０３／ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅｃａｔａｌｙｓｔ；ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｅｎｅｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８—１１４３．２０１０．０２．０１３ｃＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＱ４２６．９４；ＴＱ２３１．２＋２Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：ＡＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８－１１４３（２０１０）０２－００５４－０５环氧化合物是有机合成的重要中间体，烯烃的环氧化反应是合成环氧化合物的重要途径…。
凹凸棒土的有机表面改性
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２１ 年 第５ ０１ 期
第 ３ 卷 总第 ２ ７ ８ １ 期
广 东 化 工
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凹凸棒 土 的有机表面 改性
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有机改性凹凸棒石的性能表征及应用研究
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凹凸棒石在分离及传感分析中的应用进展
第42 卷第 9 期2023 年9 月Vol.42 No.91204~1210分析测试学报FENXI CESHI XUEBAO（Journal of Instrumental Analysis）凹凸棒石在分离及传感分析中的应用进展黄斯敏，姚奕雯，李攻科*，夏凌*（中山大学化学学院，广东广州510006）摘要：凹凸棒石是一种纤维状的硅酸盐黏土矿物，在中国储量丰富。
凹凸棒石具有机械强度良好、比表面积大、离子交换容量适中和易修饰等优点。
比如凹凸棒石表面的羟基可作为改性位点，有利于凹凸棒石的表面功能化。
可通过水热改性、酸改性、热改性和表面功能化改性等方法实现对凹凸棒石的改性，使材料的分散性、导电性等性质发生变化，并提高复合材料的吸附性能和催化性能，从而设计制备多种改性凹凸棒石及其复合材料以扩展其应用范围。
该文综述了上述凹凸棒石的改性方法和近5年来凹凸棒石及其复合材料在分离及传感分析中的应用研究进展，包括样品前处理、色谱分析、吸附净化等分离分析以及荧光、电化学、比色等传感器构建等方面。
最后总结并提出了凹凸棒石未来的发展趋势。
关键词：凹凸棒石；分离；样品前处理；色谱分析；传感分析中图分类号：O657.7；G353.11文献标识码：A 文章编号：1004-4957（2023）09-1204-07 Application of Attapulgite in Separation and Sensing AnalysisHUANG Si-min，YAO Yi-wen，LI Gong-ke*，XIA Ling*（School of Chemistry，Sun Yat-sen University，Guangzhou 510006，China）Abstract：Attapulgite is a kind of fibrous silicate clay minerals，which is abundant in China.At⁃tapulgite has the advantages of good mechanical strength，large specific surface area，moderate ion exchange capacity and easy modification. For example，the hydroxyl group on the surface of attapulg⁃ite can be used as the modification site for surface functionalization of attapulgite. Through the modifi⁃cation of attapulgite by hydrothermal modification，acid modification，thermal modification and sur⁃face functionalization modification，the dispersion as well as electrical conductivity of the material are changed，and the adsorption and catalytic properties of the composite are improved. Therefore，a variety of modified attapulgite and its composite materials could be designed and prepared to expand its application. In this review，the modification methods of attapulgite mentioned above are reviewed，and the research progress of attapulgite and its composites in separation and sensing analysis in recent five years are summarized，including the research progress in separation analysis such as sample pre⁃treatment，chromatographic analysis，adsorption and purification，as well as the research progress of sensor construction such as fluorescence sensing，electrochemical sensing and colorimetric sens⁃ing. Finally，the future development trend of attapulgite is summarized and put forward.Key words：attapulgite；separation；sample preparation；chromatographic analysis；sensing analysis凹凸棒石（ATP）是一种天然硅酸盐黏土矿物，其理想化学式为Mg5Si8O20（OH）2（OH2）4·4H2O。
凹凸棒石粘土的光催化降解性能研究及其在污染物处理中的应用
凹凸棒石粘土的光催化降解性能研究及其在污染物处理中的应用摘要：凹凸棒石粘土作为一种广泛存在的天然矿物材料，具有很高的比表面积和丰富的孔隙结构，被广泛用于催化领域。
本文主要研究了凹凸棒石粘土在光催化降解污染物方面的应用。
首先介绍了凹凸棒石粘土的结构和性质，以及催化剂的选择和制备方法。
其次分析了凹凸棒石粘土的光催化机理和影响因素。
最后探讨了凹凸棒石粘土在污染物处理中的应用前景和挑战。
1. 引言在当今社会，水和空气污染成为了严重的环境问题，对人类的健康和生态系统造成了巨大的威胁。
因此，寻找高效、低成本的污染物处理方法成为了迫切的需求。
光催化技术作为一种环境友好的处理方法，近年来受到了广泛关注。
凹凸棒石粘土作为一种潜力巨大的光催化剂，在污染物降解方面显示出了良好的应用前景。
2. 凹凸棒石粘土的结构和性质凹凸棒石粘土是一种层状矿物材料，其层状结构由硅酸盐层和氢氧化铝层交替堆积而成。
具有很高的比表面积和丰富的孔隙结构，使其成为一种理想的催化剂。
此外，凹凸棒石粘土还具有优良的化学稳定性和可再生性等优点，有利于其在污染物处理中的应用。
3. 催化剂的选择和制备方法选择合适的催化剂是光催化降解污染物的关键。
对于凹凸棒石粘土来说，可以通过离子交换或表面修饰等方法来改变其性质，以满足不同应用需求。
制备方法包括溶胶-凝胶法、水热合成法等，这些方法可以调控凹凸棒石粘土的结构和形貌，以提高其光催化性能。
4. 凹凸棒石粘土的光催化机理凹凸棒石粘土的光催化机理主要包括电荷分离、电荷转移和自由基生成等过程。
光照激发活化剂表面的电子，产生高活性的电子-空穴对，进而与污染物发生反应，最终达到降解的目的。
此外，催化剂的光吸收能力和光电子转移效率也会影响凹凸棒石粘土的光催化性能。
5. 影响凹凸棒石粘土光催化性能的因素凹凸棒石粘土的光催化性能受到多种因素的影响，包括催化剂的结构、氧化剂的选择、溶液的pH值和温度等。
此外，污染物的种类和浓度也会对光催化降解的效果产生重要影响。
硅烷化改性凹凸棒石负载磷钨钼杂多酸催化合成乙酸正戊酯
硅烷化改性凹凸棒石负载磷钨钼杂多酸催化合成乙酸正戊酯李贵贤;穆瑞娜;范宗良;李亚珍【期刊名称】《石油化工》【年(卷),期】2013(042)002【摘要】以杂多酸H3PW6Mo6O40(PWMo)为活性组分,硅烷化改性的凹凸棒石(KH550-Pa)为载体,采用浸渍法制备了负载型PWMo/KH550-Pa催化剂,利用FTIR和XRD等方法对其结构进行了表征,并考察了其在乙酸正戊酯合成反应中的催化性能.实验结果表明,PWMo/KH550-Pa催化剂中的PWMo仍保持Keggin结构,并以离子对形式均匀、随机地分布在载体的表面及孔径内；在乙酸正戊酯的合成反应中,杂多酸PWMo适宜的负载量为30％(w)；催化剂用量、反应温度、反应时间、n(乙酸)∶n(正戊醇)对乙酸正戊酯的选择性影响不大；以30％PWMo/KH550-Pa为催化剂的适宜反应条件为:催化剂用量0.1g、正戊醇0.045 mol、n(乙酸)∶n(正戊醇)=4∶1、125℃、2.5 h,在此条件下正戊醇的转化率为92.34％,乙酸正戊酯的收率可达91.70％.【总页数】6页(P185-190)【作者】李贵贤;穆瑞娜;范宗良;李亚珍【作者单位】兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TQ426.91【相关文献】1.负载杂多酸催化剂的表征及催化合成乙酸正丁酯的研究Ⅰ.负载杂多酸催化剂制备及表征 [J], 杜迎春;郭金宝2.负载杂多酸催化剂的表征及催化合成乙酸正丁酯的研究Ⅱ.负载杂多酸催化剂的酸性及催化酯化反应性能 [J], 杜迎春;郭金宝3.二氧化硅负载硅钨钼酸催化合成乳酸正戊酯 [J], 钟立群;余金霞;喻莉;杨水金4.负载型H4GeW12O40杂多酸催化合成乙酸异戊酯的研究 [J], 吕楠5.磷钨钼杂多酸催化合成乳酸正丁酯 [J], 于海云;王虎;刘宗瑞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
改性凹凸棒土补强硅橡胶的性能研究
寿命是很重要 的 。在对硅橡胶 的补强时 ， 传统 的气相法 白炭
黑制造 工艺复杂 ， 造价高 ， 并且 由于 白炭 黑 的分 子量小 ， 密度 小， 在生产过程 中、 在运输及在使用过程 中都极易造成飞扬 ， 污
１５ ． １８ ＿
１ ．５ ３１ １ ．９ ３６
３４ ．９ ３６ ．４
技 术 与 市场
第 １卷第６ ０ ２ ９ 期２ １ 年
技 术 研 发
改性 凹凸棒 土补强硅橡胶 的性能研 究
王国志’张小萍 ， ， 陈舂花
（． 州工业 职业技 术 学院 ， １ 徐 江苏 徐 州 ２ １ ４ ；． 岛科 技 大 学， 东 青 岛 ２ ６４ ） ２ １０ ２青 山 ６０ ２
１２ 使 用 仪 器 与 设 备 ．
用于 电子 电器 、 车、 汽 电缆 、 航空航天 、 医疗 卫生等重要领域Ｈ 。
但是未补强的硅橡胶的物理机械性能很差 ， 大约只有０３ ａ ． ＭＰ ， 不能满足于实际应用 ， 补强提高硅橡胶 的性质 ， 延长制 品使用
Ｋ ５ ｏ份数 Ｈ ５／ ＭＷ （Ｎ ｍ ＭＬ （ ｍ ａ ・１ ／ Ｎ・ １ ｄ
０６ ． ０９ ．
１２ ．
１／ Ｔ ９ ／ ｃ Ｏ／ ０ ｃ ０ ＳＴ １ｏｓ ｓ
２ ０ ２ １
２ ０
１ ．６ ５８ １ ．８ ４２
１． ５７１
３９ ．３ ３２ ．６
３５１ ．
１１ ２ １８ ２
１ ４０
Байду номын сангаас
１１７ ５ １１８ ６
１ ２ １ ７
２ 实 验 结 果与 讨 论 ２１ 改 性 剂份 数 对 凹 凸棒 土补 强硅 橡 胶 硫 化特 性 的影 响 ． 表 １ 改 性 剂 不 同份 数 对 硅 橡胶 硫 化 性 能 的 影 响
凹凸棒石的纳米表面改性和可控自组装研究
凹凸棒石的纳米表面改性和可控自组装研究概述：凹凸棒石是一种具有特殊纳米结构和表面性质的材料，其在材料科学和纳米技术领域具有广泛的应用潜力。
本文将探讨凹凸棒石的纳米表面改性和可控自组装研究，介绍相关研究进展以及未来的发展方向。
1. 凹凸棒石的性质和结构凹凸棒石是一种层状硅酸盐矿物，其结构由层状的硅酸盐和叠层的金属离子组成。
受其表面化学组成和纳米结构的影响，凹凸棒石具有优异的吸附性能和可控自组装能力。
其表面具有大量的负电荷，并具备高度的比表面积和孔隙结构，这使得其在吸附、催化和分离等领域具有广泛的应用潜力。
2. 凹凸棒石的纳米表面改性研究进展2.1. 表面改性方法凹凸棒石的纳米表面改性主要包括物理改性和化学改性两种方法。
物理改性主要通过热处理、超声处理、离子交换、机械研磨等手段来改变凹凸棒石的结构和性质。
化学改性则是通过化学反应在凹凸棒石表面引入有机功能基团或金属离子，从而实现对材料表面性能的改善。
这些表面改性方法可以改变凹凸棒石的表面电性、亲疏水性、化学稳定性等特性，进而扩展其应用领域。
2.2. 改性对凹凸棒石性能的影响纳米表面改性可以显著改善凹凸棒石的吸附性能、分离性能和催化性能。
例如，将具有亲疏水性的有机功能基团引入凹凸棒石表面，可以使其具有良好的油水分离性能和抗菌性能。
通过改变凹凸棒石的表面电性，还可以调控其在电荷分离、光催化和电容器领域的应用。
因此，纳米表面改性为进一步拓展凹凸棒石的应用提供了有力支持。
3. 凹凸棒石的可控自组装研究3.1. 自组装的原理凹凸棒石的层状结构和表面性质使得其可以通过自组装方式形成各种结构和形貌的纳米材料。
自组装主要包括溶液自组装和模板引导自组装两种方式。
溶液自组装利用凹凸棒石的层状结构和表面电性，通过溶剂处理和表面改性来实现纳米材料的自组装。
模板引导自组装则是通过将凹凸棒石作为模板，利用外部添加剂或功能分子来控制纳米材料的组装过程。
3.2. 可控自组装的应用可控自组装可以实现凹凸棒石的纳米材料的可预测性和可调控性。
硅烷偶联剂对凹凸棒土的化学改性
硅烷偶联剂对凹凸棒土的化学改性近年来，硅烷偶联剂作为一种能够分散和调控纳米纤维的新型有机试剂，在多种应用领域得到了广泛的应用，尤其是在化学改性领域有着卓越的表现。
其中一种应用就是硅烷偶联剂可以用来改性凹凸棒土，以改善其物理和化学性能。
凹凸棒土是一种常见的粘土矿物，它是由粗粒和纳米纤维组成的高分子聚合物复合物，具有良好的粘滞性和延展性。
它拥有优良的透气性和保湿性，可以用于提高涂料、油漆和玻璃纤维增强等材料的强度和柔韧性。
此外，由于凹凸棒土具有较大的比表面积和粘结力，因此它也可以用于制造精密的微纳米复合材料。
硅烷偶联剂经过特殊加工后，可用于对凹凸棒土进行化学改性，包括表面改性、细胞凝胶化和聚合改性等。
表面改性可以改善凹凸棒土的流变性能，使其表面和粒间相互粘附力更强。
细胞凝胶化是一种结构改性手段，其目的是将凹凸棒土中的细胞构造转变为凝胶状物质，以改善其粘合力特性。
聚合改性是将凹凸棒土粉体与聚合物基材结合，通过形成聚合物膜来改善其多孔性和表面粗糙度，进而提高其流变性能和分散性。
在化学改性的过程中，硅烷偶联剂有效地促进了凹凸棒土及其表面的变化，使其获得优良的性能和结构。
硅烷偶联剂的特殊功能使凹凸棒土具有良好的防潮性、耐磨性和阻燃性，可以更有效地帮助人们实现精细结构和多孔性，从而有效地提高其用途。
综上所述，硅烷偶联剂是一种新型有机试剂，可以有效改性凹凸棒土，改善其流变性能、耐磨性、耐热性和抗潮性等性能，进而提高其使用价值。
为了充分利用硅烷偶联剂的改性优势，人们需要不断研究和探索改性工艺中配置试剂的最佳比例，以及不同参数的最佳组合，以获得最佳的硅烷偶联效果。
总之，硅烷偶联剂可以有效改善凹凸棒土的物理和化学性能，从而提高其工程应用的实用价值，值得进一步深入研究和应用。
CTAB与KH550改性凹凸棒石的改性效果对比
- 50 -第32卷第6期 非金属矿 Vol.32 No.62009年11月 Non-Metallic Mines November,2009江苏盱眙具有丰富的凹凸棒石蕴藏量，被誉为“凹土之乡”。
凹凸棒石晶体多为针状纤维，单晶直径大多为 10nm~100nm ，长度为 0.1μm~1μm ，属于天然的一维纳米材料。
正是由于凹凸棒石的蕴藏量丰富、价格便宜以及盱眙县政府对凹凸棒石开发的重视[1]，进一步提高凹凸棒石高附加值的研究成为当今的热点之一[2~3]。
而凹凸棒石作为聚合物的填料与聚合物复合是提高凹凸棒石高附加值的一个方向[4~6]。
但是凹凸棒石黏土作为无机矿物具有亲水疏油性质，凹凸棒石的表面含有大量的极性羟基和带负电，它与非极性的有机高聚物的亲和性相当差，与聚合物复合时相容性不好，通常只能作为惰性填料在橡胶、塑料中应用，制得的产品理化性能较差，常含有大量的微气泡。
因而有必要对其进行有机化改性，即在其亲水基团上接枝疏水基团或反应功能基团，改善其与有机物的相容性，提高纳米复合材料的性能。
目前有关凹凸棒石黏土改性的报道很多，但大部分都是在与聚合物复合制备中涉及到凹凸棒石的改性过程，不同改性剂及改性条件对凹凸棒石改性效果的影响很少涉及[7~8]。
凹凸棒石理想分子式为：(Mg,Al,Fe)5Si 8O 20(OH)2(OH 2)4·4H 2O 。
实际上，凹凸棒石晶体结构中有较多Al 3+取代Mg 2+，及Na ，Fe 等杂质。
凹凸棒石不同的变种，其理想结构式、晶体结构和晶体结构模型也就有差异，应用也不完全相同，因此要具体研究。
本实验以江苏盱眙凹凸棒石为研究对象，选用常用的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB ）、硅烷偶联剂550（KH550）对其进行有机化改性，并对改性效果进行了评价。
1 实验部分1.1 主要原料 对江苏盱眙产凹凸棒石原矿进行提纯后获得凹凸棒石提纯土，提纯后的凹凸棒石质量分数为90%，含有微量伊利石、石英等；天津市四通化工厂生产的十六烷基三甲基溴化铵；武汉市武汉大学化工厂生产的KH550等。
硅烷化处理对Pt-SAPO211 催化正十二烷临氢异构化反应性能的影响
文章编号:025329837(2005)0920819205研究论文:819～823收稿日期:2004212215. 第一作者:汪哲明,男,1976年生,博士研究生.联系人:田志坚.Tel :(0411)84379151;E 2mail :tianz @dicp 1ac 1cn.基金项目:中国科学院知识创新工程领域前沿项目资助(DICP K2003D4).硅烷化处理对Pt/SAPO 211催化正十二烷临氢异构化反应性能的影响汪哲明1, 田志坚1, 滕 飞1, 徐云鹏1, 胡 胜3, 谭明伟3, 徐竹生1, 林励吾1,2(1中国科学院大连化学物理研究所天然气化工与应用催化研究室,辽宁大连116023;2中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,辽宁大连116023;3大庆石化公司研究院,黑龙江大庆163714)摘要:利用X 射线衍射、N 2物理吸附与NH 32程序升温脱附等手段以及异辛烷加氢裂化探针反应研究了硅烷化处理对Pt/SAPO 211催化剂结构和酸性的影响,并考察了催化剂对正十二烷临氢异构化反应的催化性能.结果表明,硅烷化处理有效清除了样品外表面的酸性位,减少了发生在外表面的非选择性裂化反应.硅烷化处理后,催化剂对单支链异构体的选择性明显提高,尤其对单支链端甲基异构体的选择性显著提高,但催化剂的总体异构化选择性有所降低.硅烷化处理可能造成催化剂的孔口窄化,从而提高单支链异构体的选择性,但同时也导致其微孔孔道内裂化反应的增多.关键词:硅烷化,铂,SAPO 211分子筛,正十二烷,临氢异构化,选择性中图分类号:O643 文献标识码:AE ffect of Silanization on C atalytic Perform ance of Pt/SAPO 211for H ydroisomerization of n 2DodecaneWANG Zheming 1,TIAN Zhijian 13,TENG Fei 1,XU Yunpeng 1,HU Sheng 3,TAN Mingwei 3,XU Zhus heng 1,L IN Liwu1,2(1L aboratory of N atural Gas Utiliz ation and A pplied Catalysis ,Dalian Institute of Chemical Physics ,The Chinese Academy ofSciences ,Dalian 116023,L iaoning ,China ;2S tate Key L aboratory of Catalysis ,Dalian Institute of Chemical Physics ,The Chinese Academy of Sciences ,Dalian 116023,L iaoning ,China ;3Research Institute of DaqingPet rochemical Com pany ,Daqing 163714,Heilongjiang ,China )Abstract :The effect of silanization of SAPO 211on the hydroisomerization of n 2dodecane over Pt/SAPO 211cat 2alysts was studied.The SAPO 211support was silanized by the chemical liquid deposition with tetraethoxysilane or tetrachlorosilicane.The Pt/SAPO 211catalysts were characterized by X 2ray diffraction ,N 2adsorption ,N H 32temperature 2programmed desorption (TPD )and hydrocracking of 2,2,42trimethylpentane.N 2adsorption and N H 32TPD results show that the micropore volume and the acidity of the catalysts are reduced after silanization ,and the reaction rates of 2,2,42trimethylpetane hydrocracking over the catalysts are also reduced.This indicates that the acidic sites on the external surface of SAPO 211are selectively deactivated by silanization.The selectivity for monobranched isomers over Pt/SAPO 211is enhanced by silanization ,which is ascribed to the shrink of pore mouths of SAPO 211after silanization.Moreover ,the total hydroisomerization selectivity decreases after silaniza 2tion.Due to the shrink of pore mouths of the silanized catalysts ,diffusion limitation to branched products might increase ,leading to severe hydrocracking reactions in micropores of the catalysts.K ey w ords :silanization ,platinum ,SAPO 211zeolite ,n 2dodecane ,hydroisomerization ,selectivity第26卷第9期催 化 学 报2005年9月Vol.26No.9Chi nese Journal of CatalysisSeptember 2005 长链烷烃临氢异构化反应是柴油和润滑油脱蜡过程中涉及的主要反应[1,2].临氢异构化催化剂通常为加氢2脱氢组分与酸性载体复合的双功能催化剂.近年来,以SAPO211为载体的双功能催化剂Pt/SAPO211或Pd/SAPO211,对长链烷烃异构化反应显示出较高的活性与选择性[1～5]. 分子筛外表面的酸性位由于缺乏择形控制,对异构化反应是非选择性的[6,7].外表面酸性位的覆盖有利于进一步提高异构化催化剂的选择性.硅烷化处理作为一种外表面修饰手段,常用于覆盖分子筛外表面的酸性中心与窄化分子筛的孔口尺寸,从而提高催化剂对分子尺寸较小的产物的选择性[6～8].硅烷化处理后,催化剂的酸性、孔结构以及择形催化性能等将会发生较大变化.本文利用硅酸四乙酯(TEOS)与SiCl4两种硅烷化试剂,对SAPO2 11分子筛的外表面与孔口进行了修饰,并借助于X 射线衍射(XRD),N2物理吸附和N H32程序升温脱附(TPD)表征方法以及异辛烷加氢裂化探针反应,研究了硅烷化处理对Pt/SAPO211催化剂的结构、酸性、孔结构及其催化正十二烷(n2C12)临氢异构化反应性能的影响.1 实验部分1.1 催化剂的制备 SAPO211参照文献[9]合成.硅烷化处理程序如下:将脱除模板剂的SAPO211与2%(体积分数)的TEOS(AR,北京益利精细化学品有限公司)或SiCl4(AR,河北固安恒业精细化学品有限公司)的正庚烷(AR,天津科密欧化学试剂开发中心)溶液在室温下混合均匀(液/固比为10mol/g),反应2h后,样品用无水乙醇洗涤并干燥,然后在773K下焙烧4h,所得样品记作SA n(n为硅烷化处理次数).未经硅烷化处理的样品记作SA0,经SiCl4硅烷化处理1次的样品记作SC1.本文所有催化剂均担载110%的Pt,以Pt(N H3)4Cl2溶液为浸渍剂采用等体积浸渍法制备.1.2 催化剂的表征 XRD测试采用荷兰Philips公司X’Pert Pro MPD型X射线衍射仪,Cu Kα射线,Ni滤波,管压40kV,管流40mA,扫描范围5°～50°.样品组成采用荷兰Philips公司Magix601型X射线荧光光谱仪分析.样品的比表面积和孔分布由美国Mi2 cromeritics公司ASAP2010型吸附仪在液氮温度(77K)下测定.样品的微孔和中孔分布分别采用H K和BJ H方法计算,外表面积采用t2plot法计算.样品的总酸量与酸度分布分别由N H3脉冲吸附和N H32TPD测定,样品在773K流动He气氛中处理1h后,进行N H3脉冲吸附(373K)与N H32TPD实验(373～873K,升温速率10K/min).催化剂中Pt 的分散度分析在美国Micromeritics公司AutoChem 2910型化学吸附仪上进行,在室温下采用H2脉冲化学吸附法测定.1.3 催化剂的活性评价 异辛烷(i2C8)的加氢裂化需要表面酸性位的参与,但由于异辛烷无法进入SAPO211的微孔孔道[10],所以本实验采用异辛烷加氢裂化反应来表征Pt/SAPO211催化剂外表面酸性位的活性,采用异辛烷的反应速率来表示催化剂外表面的活性.反应在固定床微反应器上进行,常压,反应温度573K, n(H2)/n(i2C8)=60. 正十二烷临氢异构化反应在固定床反应器上进行,常压,反应温度573K,n(H2)/n(n2C12)=15.反应产物由Varian CP3800型气相色谱仪在线检测, FID检测器,OV2101毛细管柱.2 结果与讨论2.1 样品的物化性质 SAPO211载体的XRD谱(未示出)显示,硅烷化处理后,SAPO211的晶体结构基本保持完好,但其结晶度略有下降(见表1).这可能是由于在后处理焙烧过程中,SAPO211表面发生了轻微脱铝[7].表1 硅烷化处理前后SAPO211的比表面积、孔容积和相对结晶度Table1 Surface area,pore volume and relative crystallinityof SAPO211before and after silanizationSampleA BETm2/gA extm2/gA micm2/gV micml/gRelativecrystallinity(%) SA0217441730108510010SA119835163010809418SA217435139010738412SA316526139010687912SC114330113010598415SA0The unmodified sample;SA1,SA2and SA3Thesamples silanized1,2and3times with TEOS,respectively;SC1The sample silanized1time with SiCl4.A BET Specific surface area,A mic Micropore surface area,A ext External surface area,V mic Micropore volume. 由表1还可以看出,硅烷化处理后,SAPO211的微孔面积和孔容积都有所下降.由于TEOS028催 化 学 报第26卷(1104nm)与SiCl4(0171nm)的分子尺寸均大于SAPO211的孔口尺寸(0163nm×0139nm),因此硅烷化反应只发生在分子筛的外表面.据此推测,硅烷化处理后,SAPO211的微孔面积和孔容积下降可能是由于沉积在分子筛外表面的SiO2堵塞了微孔的孔口而引起的[6,7].此外,硅烷化处理后SAPO2 11结晶度的降低也可能导致其微孔面积略有下降. 图1为不同SAPO211样品的N H32TPD谱.可以看出,硅烷化处理后,SAPO211的酸强度略有下降,同时其总酸量也有所下降(见表2).这可能是由于孔口堵塞和外表面酸性位被沉积的SiO2覆盖两方面原因而引起的.但表2数据表明,催化剂上Pt 的分散性能并未因此而明显改变,与硅烷化处理前的催化剂大致相同.表明硅烷化处理前后的催化剂具有类似的加氢2脱氢活性.图1 硅烷化处理前后SAPO211样品的NH32TPD谱Fig1 NH32TPD profiles of SAPO211samplesbefore and after silanization(1)SA0,(2)SA1,(3)SA2,(4)SA3,(5)SC1表2 硅烷化处理前后SAPO211的总酸量和催化剂的Pt分散度Table2 Acidic amount of SAPO211and Pt dispersion of Pt/SAPO211 catalysts before and after silanizationCatalyst Pt dispersion Acidic amount a (mmol/g) Pt/SA0015001475Pt/SA1015201368Pt/SA2014801338Pt/SA3014801328Pt/SC1014601326a Acidic amount of SAPO211was determined by NH3pulse ad2sorption.2.2 催化剂的催化性能2.2.1 催化剂的外表面活性 异辛烷分子因尺寸较大而无法进入SAPO211的微孔孔道[10],因而异辛烷加氢裂化反应只发生在Pt/SAPO211催化剂的外表面.由于本实验研究的Pt/SAPO211催化剂具有类似的加氢2脱氢活性,所以催化剂外表面酸性的变化是引起异辛烷加氢裂化速率变化的主要原因.表3为不同Pt/SAPO211催化剂的外表面活性.与硅烷化处理前的催化剂相比,硅烷化处理后催化剂的外表面活性显著降低,这表明硅烷化处理有效覆盖了分子筛外表面的酸性位.经过TEOS一次硅烷化处理后,可消除催化剂外表面50%左右的活性.SiCl4一次硅烷化处理与TEOS多次硅烷化处理后,可消除催化剂大部分(> 80%)的外表面活性.由此可见,通过增加硅烷化处理次数与采用尺寸相对较小的硅烷化试剂(SiCl4),能显著提高分子筛载体的硅烷化程度.表3 硅烷化处理前后Pt/SAPO211催化剂的外表面活性Table3 Exterior surface activity of Pt/SAPO211catalystsbefore and after silanization(T=573K)Catalyst r i/(mmol/(h・g))Pt/SA05516Pt/SA12611Pt/SA21113Pt/SA3817Pt/SC1613r i The reaction rate of i2C8.图2 硅烷化处理前后Pt/SAPO211催化剂对n2C12异构化反应的选择性Fig2 Selectivity of Pt/SAPO211catalysts before and aftersilanization for n2C12hydroisomerization(1)Pt/SA0,(2)Pt/SA1,(3)Pt/SA2,(4)Pt/SA3,(5)Pt/SC12.2.2 催化剂对n2C12 临氢异构化的催化性能 图2和表4为Pt/SAPO211催化剂对n2C12 临氢异构化反应的催化性能.由图2可以看出,当n2C12 的转化率为90%时,Pt/SA0的异构化选择性可达90%.可见,Pt/SA0催化剂具有很好的异构化性能,这说明其金属性与酸性得到了很好的匹配.128第9期汪哲明等:硅烷化处理对Pt/SAPO211催化正十二烷临氢异构化反应性能的影响表4 硅烷化处理前后Pt/SAPO 211对n 2C 12 临氢异构化反应的催化性能Table 4 Catalytic performance of Pt/SAPO 211catalysts for n 2C 12hydroisomerization before and after silanization (T =573K )Catalyst WHSV (h -1)Conversion (%)Selectivity (%)Total yield (%)Mono a (%)Multi b (%)Multi/Mono cPt/SA05105114941948183718111001290Pt/SA1215521390114711381681501221Pt/SA2115521688144615381971601194Pt/SA3110601183155012411381801214Pt/SC1110581660103415291251301183Pt/SiO 21100159915015aMonobranched i 2C 12yield ;bMultibranched i 2C 12yield ;cThe molar ratio of multibranched i 2C 12yield to monobranched i 2C 12yield.图3 硅烷化处理前后Pt/SAPO 211对单支链异构体的选择性Fig 3 Selectivity of mono 2branched i 2C 12over Pt/SAPO 211catalysts before and after silanization at the conversionof n 2C 12<10%(T =573K )(1)The molar ratio of 22methyl 2nondecane to 42methyl 2nondecane ,(2)The molar ratio of (2+3)2methyl 2nondecane to(5+6)2methyl 2nondecane 结合图2与表4发现,催化剂的异构化活性与总体异构化选择性随载体分子筛硅烷化程度的提高而下降.催化剂活性的下降应与载体总酸量的下降有关.正构烷烃在双功能催化剂上的临氢异构化反应遵循碳正离子机理[11],金属位上脱氢得到的碳正离子在酸性位上发生骨架异构化,载体酸量的下降将直接导致催化剂异构化活性的降低.而Pt/SiO 2由于载体SiO 2酸性极弱,因此异构化活性极低. 由表4还可以看出,Pt/SAPO 211催化n 2C 12 异构化反应的主产物为单支链甲基异构体,这是一维直孔分子筛的反应特性.SAPO 211孔道尺寸与单支链甲基异构体分子尺寸相当,因而限制了单甲基异构体进一步的异构化反应[1,2,12,13].在n 2C 12 的单支链甲基异构体中,端甲基支链(2,3位)异构体的尺寸小于甲基支链接近链中央(4,5,6位)的异构体.分析硅烷化处理后Pt/SAPO 211上异构化产物中单支链异构体的分布(图3)发现,随着载体分子筛硅烷化程度的提高,催化剂对端甲基异构体的相对选择性明显提高.该结果表明,硅烷化处理不但覆盖了催化剂的酸性位,而且对分子筛的孔道也存在修饰作用,从而导致催化剂择形选择性的变化. 小尺寸的端甲基支链n 2C 12 异构体在分子筛孔道中的扩散速率大于其他尺寸较大的异构体,同时前者的过渡态尺寸也小于后者,因此当载体分子筛孔道或者孔口尺寸缩小后,尺寸较小的异构体的生成变得相对有利[12,13].Meriaudeau 等[13]也报道了类似的结果,他们在对具有类似孔道结构的Pt/SAPO 211,31和41催化剂上正辛烷加氢转化反应的研究中发现,孔口尺寸相对较小的Pt/SAPO 211对端甲基和单支链异辛烷的选择性明显高于后两者.据此可以推断,本研究中硅烷化处理也窄化了SAPO 211分子筛的孔口尺寸.结合催化剂的外表面活性分析结果可以发现,随着载体分子筛硅烷化程度的增大,分子筛的孔口尺寸依次递减,即SA0>SA1>SA2>SA3>SC1.图4 硅烷化处理前后Pt/SAPO 211催化剂上裂化产物的分布Fig 4 Cracking product distribution at about 10%n 2C 12conversion over Pt/SAPO 211catalysts before andafter silanization (T =573K ) 硅烷化处理前后催化剂上裂化产物的分布见图4.在裂化产物中,加氢裂化产物C 3～C 9为主要产物,而氢解产物C 1,C 2,C 10 和C 11 只占极少部分.硅228催 化 学 报第26卷烷化处理前,催化剂上的裂化产物基本呈“对称”的分布模式.硅烷化处理后,催化剂对小分子C3～C5的选择性明显提高,而对分子量较大的C6～C9的选择性明显降低,裂化产物呈现“不对称”的分布模式.裂化产物中小分子裂化产物增多的现象表明二次裂化反应加剧[14～16],这也从另一个方面证明了硅烷化处理对分子筛孔口的窄化修饰作用. 异构化催化剂的选择性主要与以下三个因素有关:加氢2脱氢活性[16]、载体酸度[16]以及孔道结构与尺寸[11,12].由于本研究中所合成的催化剂具有类似的加氢2脱氢活性和酸度分布,外表面的酸性位也大都被沉积在催化剂外表面惰性的SiO2所覆盖,因此异构化选择性的降低应该是由微孔内的裂化反应增多而引起的.硅烷化处理导致分子筛孔口窄化,分子尺寸较大的异构体的扩散受到限制,在孔道内的停留时间延长,从而增加了二次裂化反应的机会,造成催化剂总体异构化选择性的降低.3 结论 硅烷化处理有效覆盖了催化剂外表面的酸性位,减少了催化剂外表面的非选择性裂化反应.同时,硅烷化处理可以窄化分子筛的孔口尺寸,提高催化剂对尺寸较小的端甲基单支链异构体的选择性,但由于扩散限制的增加,分子筛孔道内的二次裂化反应也有所加剧.参考文献1 Miller S J.S tud S urf Sci Catal,1994,84:23192 黄卫国,李大东,石亚华,康小洪,孟宪波,王奎,董维正,聂红,李灿.催化学报(Huang W G,Li D D,Shi Y H,K ang X H,Meng X B,Wang K,Dong W Zh,Nie H, Li C.Chin J Catal),2003,24(9):6513 邓鹏,聂聪,李全芝.复旦学报(自然科学版)(Deng P, Nie C,Li Q Zh.J Fudan U niv(N atur Sci)),2001,40(4):3874 张飞,耿承辉,高志贤,周敬来.燃料化学学报(Zhang F,G eng Ch H,G ao Zh X,Zhou J L.J Fuel Chem Tech2 nol),2004,32(3):3405 柳云骐,田志坚,徐竹生,林励吾.石油大学学报(自然科学版)(Liu Y Q,Tian Zh J,Xu Zh Sh,Lin L W.J U niv Pet rol China(N atur Sci)),2002,26(5):886 Zheng S R,Heydenrych H R,Jentys A,Lercher J A.J Phys Chem B,2002,106(37):95527 O’Connor C T,Moller K P,Manstein H.J Mol Catal A, 2002,181(122):158 Yue Y H,Tang Y,Liu Y,G ao Z.Ind Eng Chem,Res, 1996,35(2):4309 Wilson S T,Lok B M,Flanigen E 4310440.1982 10 Pieterse J A Z,Veefkind2Reyes S,Seshan K,Lercher JA.J Phys Chem B,2000,104(24):571511 Coonradt H L,G arwood W E.Ind Eng Chem,Proc Res Dev,1964,3(1):3812 Martens J A,Jacobs P A.Zeolites,1986,6(5):33413 Meriaudeau P,Tuan V A,Nghiem V T,Lai S Y,Hung L N,Naccache C.J Catal,1997,169(1):5514 Berger C,Raichle A,Rakoczy R A,Traa Y,Weitkamp J.Microporous Mesoporous M ater,2003,59(1):115 Campelo J M,Lafont F,Marinas J M.A ppl Catal A, 1998,170(1):13916 Alvarez F,Ribeiro F R,Perot G,Thomazeau C,Guisnet M.J Catal,1996,162(2):179(Ed ChRH)328第9期汪哲明等:硅烷化处理对Pt/SAPO211催化正十二烷临氢异构化反应性能的影响。
凹凸棒石的表面改性和吸附重金属离子性能研究
凹凸棒石的表面改性和吸附重金属离子性能研究凹凸棒石是一种天然矿物材料，其具有坚硬、耐磨、酸碱稳定等优点，被广泛应用于水处理、废水处理、环境修复等领域。
然而，凹凸棒石表面的化学性质和孔隙结构限制了其在吸附重金属离子方面的应用。
为了提高凹凸棒石的吸附性能，对其进行表面改性是一种有效的方法。
表面改性是通过在凹凸棒石表面引入其他物质或改变其结构，以增强其吸附性能。
一种常见的表面改性方法是利用阳离子交换。
阳离子交换是指在固体表面上引入具有较强亲合力的阳离子，以吸附重金属离子。
例如，将凹凸棒石与二价和三价阳离子溶液接触，可以使阳离子与凹凸棒石表面的负电荷进行交换，从而增加凹凸棒石表面对重金属离子的吸附能力。
另一种常见的表面改性方法是利用有机改性剂。
有机改性剂通常具有亲水基团和亲金属基团，可以与凹凸棒石表面发生化学反应或形成配位键，从而增强吸附性能。
例如，利用十六烷基三甲基溴化铵等有机改性剂改性凹凸棒石表面，可以使其表面疏水性降低，增加重金属离子的吸附量。
除了表面改性，调控凹凸棒石的孔隙结构也是提高其吸附性能的重要手段。
凹凸棒石的孔隙结构可分为微孔和介孔。
微孔对中小分子的吸附具有较好的效果，而介孔可以增加吸附剂与被吸附物质之间的接触面积，提高吸附效率。
因此，通过控制凹凸棒石的烧结温度、孔隙生成剂的添加量等方法，可以调控凹凸棒石的孔隙结构，以适应不同重金属离子的吸附需求。
凹凸棒石的表面改性和吸附重金属离子性能的研究已经取得了一定的成果。
许多学者通过实验和理论模拟等方法，探索了不同表面改性剂对凹凸棒石吸附性能的影响。
例如，研究发现，改性剂的疏水性越低，其对于重金属离子的吸附能力越强。
同时，改性剂的碱洗程度和改性剂与凹凸棒石之间的质量比例等因素也会影响吸附性能。
此外，一些研究还探索了凹凸棒石在混合型床层反应器中的应用。
混合型床层反应器是一种将催化剂和吸附剂结合在一起的技术，可以在同一反应器中实现吸附和催化反应。
通过将凹凸棒石与金属催化剂共同固定在载体上，可以实现同时对有害物质进行吸附和降解的效果。
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７０５ ） ３０ ０
（ 州理 工大 学 石 油 化 工 学 院 ，甘 肃 兰 州 兰
摘要 ： ３氨丙基三乙氧基硅 烷（ Ｐ Ｅ ） 凹凸棒石 （ ａ 进行硅烷 化改性 ， 备 了硅 烷化 凹凸棒石 （ ａ ） 以 用 － ＡＴ Ｓ对 Ｐ） 制 Ｐ ，
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第４ ０卷 第 ９期
２１ ０ ２年 ９月
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Ｖｏ ． １４０ Ｎｏ． ９ Ｓ ｐ． ２ ２ ｅ ０１
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Ｐ 。 ａ 为载体 ， 通过化学键合接枝杂多酸 Ｈ，Ｗ ， Ｐ Ｏ 制得了容易分离 、 回收 的固载型杂多酸催 化剂 Ｈ，Ｗ。 ∞ 可 ， Ｘ射线衍射和 Ｂ Ｔ对催化剂进行表征 ， Ｅ 并且通过紫 外分 光光度法测 定了该催化剂 的溶脱 率 。进行 了苯 乙酮与 乙二醇的缩合反应研究 ， 实验结果表 明： 硅烷化 的催 化剂 表现 出高 的催 化活性 ， 回收后可重复
Ｅ ｆ ｔ ｆ ｉ ｌ ｉ ｔ ｎｔｅｔ ｎ ｎＨ Ｗ１ ４／ ａ ｇｒｋｔ ｆ ｃ ｏ ｌ ａ ｚ ｉ ａｍｅｔ ３ ｅ ｓｙ ｎ ａ ｏ ｒ ｏ Ｐ ２ ０ ｐ ｌ ｏｓｉ ０ ｙ ｅ
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利用且催化活性没有 明显降低 。
关 键 词 ： 烷化 ； 硅 凹凸 棒 石 ； 多酸 ； 酮 杂 缩 中 图分 类号 ：Ｑ４ ６９ Ｔ ２ ． １ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５９ ５ （０ ２ ０ －０９ ５ １０ － ４ ２ １ ）９０ １－ ９ ０
Ｄ ：０ ３ ６／．ｓｎ １０ －９４ ２ １ ．９ ０ ５ ＯＩ １．９ ９ ｊｉ ．０ ５９ ５ ．０２ ０ ．０ ｓ
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