当前位置:新闻中心 > 行业资讯
近期多种有序介孔沸石材料被材料科学家合成
近期多种有序介孔沸石材料被材料科学家合成
2014-07-25 16:27:06
第三方平台
化工资讯网近期从上海交通大学获悉,上海交大的科研人员与瑞典科学家合作,在材料科学方面取得了重大突破,主要是在合成有序介孔沸石材料方面。主要成果在《自然—通讯》杂志上发表。交大的科研人员主要来自金属基复合材料国家重点实验室车顺爱课题组。
沸石分子筛材料具备有序的微孔结构、大的比表面积、较高的水热和热稳定性、丰富的骨架酸中心等优异性能,因此在工业催化等领域得到广泛应用。在常规分子筛材料中,狭小且均一的微孔孔道结构(小于2纳米)在择形催化和吸附等方面表现卓越,但在针对大分子的催化反应中却一筹莫展。制备具有介孔结构(孔径大于2纳米)的沸石材料,成为解决这一难题的有效途径。
借助超分子自组装水热合成有序的介孔沸石材料被认为是最有效的方法,但迄今取得的进展甚微。
对此,一些新型有机两亲性分子还被科研人员设计出来,并在特定条件下合成了很多种类的MFI型沸石材料,这些材料具有有序介孔结构。
上一篇
下一篇
如涉及转载授权,请联系我们!
相关标签:
材料及新材料
相关阅读:
●
丁酸的制备方法及用途
化学词典告诉你丁酸的制备方法及用途。丁酸是化学式为CH3CH2CH2-COOH的羧酸,CASNo.:107-92-6,分子量:88.11,又称酪酸,为无色至浅黄色透明油状液体,具有浓烈的奶油、干酪般的不愉快气息和奶油味;易溶于水,但易被盐析,易溶于乙醇、丙二醇、乙醚、大多数挥发油和大部分有机溶剂;与低级醇生成的酯类具有水果的香味。 丁酸的制备方法工业生产的方法有农副产品发酵法、正丁醇氧化法和正丁醛发酵法。农副产品发酵法使用蔗糖或淀粉等发酵,因产品得率低,后处理量大已被合成法取代。从正丁醇出发的氧化法,其中间产物为正丁醛,随着丙烯羰基合成工艺的工业化的广泛采用,该法已经不被采用。直接采用正丁醛氧化制正丁酸具有工艺路线简单、生产控制方便、原料品种单一、产品得率高等优点。实验室也采用浓硝酸氧化法制备,即以正戊醇为原料,用浓硝酸氧化制得。全世界正丁酸的年产量为约三万吨,主要集中在中欧及美国的几大公司;国内正丁酸用户主要分布在长江三角洲、珠江三角洲和天津等地,国内先后有十多家生产厂家生产正丁酸,但规模都很小,质量差,产品纯度只有98%左右,无法与国外产品抗衡。根本无法满足医药和其他行业对丁酸的需求。2000年以前国内高纯度正丁酸基本依靠进口。丁酸的用途正丁酸是一种重要的合成香料以及其他精细化工产品的原料,主要用于丁酸酯类和丁酸纤维素的合成。丁酸酯类各具不同的水果香味,在香精、食品添加剂、医药等领域有广泛的应用。丁酸纤维素酯类具有杰出的耐热、耐光和抗湿性,同时具有很好的成型和稳定性,是优良的涂料和模塑。本品在药剂制造中用作矫味剂;丁酸的钙盐在冷水中比在热水中的溶解度大,故还可用作成盐剂,以增加药物的溶解度。还可用于γ-氨基丁酸等医药中间体的制备。
●
什么是离子交换,原理是什么
化学词典告诉你什么是离子交换以及离子交换的原理。目前离子交换主要用于水处理(软化和纯化);溶液(如糖液)的精制和脱色;从矿物浸出液中提取铀和稀有金属;从发酵液中提取抗生素以及从工业废水中回收贵金属等。 什么是离子交换借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换,以达到提取或去除溶液中某些离子的目的,是一种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当量交换反应。离子交换的原理平衡有两种理论可用于研究交换过程的选择性:①多相化学反应理论假定离子A1与A2之间有如下的交换反应:式中Z1和Z2分别为离子A1和A2的化合价;A1和A2表示存在于溶液相中的离子;凴1和凴2表示存在于树脂相中的离子。以离子浓度C代替活度,依据质量作用定律,可得出离子交换平衡常数为:式中C1、C2、叿1和叿2分别为A1、A2、凴1和凴2的离子浓度。此常数又称选择性系数。②膜平衡理论 认为树脂表面相当于半透膜,所交换的离子能自由通过;而连接在树脂骨架上的离子不能通过。按照F.G.唐南膜平衡原理,可得出格雷戈尔公式:式中R为摩尔气体常数;T为绝对温度;α1、α2、ā1和ā2分别为离子A1、A2、凴1和凴2的活度;π为渗透压;堸为位于树脂相的离子的偏摩尔体积。由上式可以看出,化合价较高、体积较小(即水化半径较小)的离子,将优先与树脂结合。因此,溶液中各种离子的化合价及体积相差越大,离子交换过程的选择性越高。动力学离子交换是一种液固相反应过程,必然涉及物质在液相和固相中的扩散过程。在常温下,交换反应的速度很快,不是控制因素。如果进行交换的离子在液相中的扩散速度较慢,称为外扩散控制,如果在固相中的扩散较慢,则称为内扩散控制。早期的研究系从斐克定律(见分子扩散)出发,所导出的速率方程式只适用于同位素离子的交换。实际上,离子交换过程至少有两种离子反向扩散。如果它们的扩散速率不等,就会产生电场,此电场必对离子的扩散产生影响。考虑到此电场的影响,F.G.赫尔弗里希导出相应的速率方程为:式中N为物质通量;D为扩散系数;F为法拉第常数;φ为电极电位。
●
离子交换层析的原理及注意事项
化学词典告诉你离子交换层析的原理及注意事项。离子交换层析是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。 离子交换层析的原理离子交换层析是根据蛋白质所带电荷的差异进行分离纯化的一种方法。蛋白质的带电性是由蛋白质多肽中带电氨基酸决定的。由于蛋白质中氨基酸的电性又取决于介质中的pH,所以蛋白质的带电性也就依赖于介质的pH。当pH较低时,负电基团被中和,而正电基团就很多;在pH较高时,蛋白质的电性与低pH时相反。当蛋白质所处的pH,使蛋白质的正负电荷相等,此时的pH称为等电点。离子交换层析所用的交换剂是经酯化、氧化等化学反应引入阳性或阴性离子基团制成的,可与带相反电荷的蛋白质进行交换吸附。带有阳离子基团的交换剂可置换吸附带负电荷的物质,称为阴离子交换剂,如DEAE-纤维素树脂;反之称为阳离子交换剂,如CM-纤维素树脂。不同的蛋白质有不同的等电点,在一定的条件下解离后所带的电荷种类和电荷量都不同,因而可与不同的离子交换剂以不同的亲和力相互交换吸附。当缓冲液中的离子基团与结合在离子交换剂上的蛋白质相竞争时,亲和力小的蛋白质分子首先被解吸附而洗脱,而亲和力大的蛋白质则后被解吸附和洗脱。因此,可通过增加缓冲液的离子强度和/或改变酸碱度,便可改变蛋白质的吸附状况,使不同亲和力的蛋白质得以分离。离子交换层析的注意事项(1)层析柱 离子交换层析要根据分离的样品量选择合适的层析柱,离子交换用的层析柱一般粗而短,不宜过长。直径和柱长比一般为1:10到1:50之间,层析柱安装要垂直。装柱时要均匀平整,不能有气泡。(2)平衡缓冲液 离子交换层析的基本反应过程就是离子交换填料平衡离子与待分离物质、缓冲液中离子间的交换,所以在离子交换层析中平衡缓冲液和洗脱缓冲液的离子强度和pH 的选择对于分离效果有很大的影响。平衡缓冲液是指装柱后及上样后用于平衡离子交换柱的缓冲液。平衡缓冲液的离子强度和pH 的选择首先要保证各个待分离物质如蛋白质的稳定。其次是要使各个待分离物质与离子交换填料有适当的结合,并尽量使待分离样品和杂质与离子交换填料的结合有较大的差别。一般是使待分离样品与离子交换填料有较稳定的结合。而尽量使杂质不与离子交换填料结合或结合不稳定。在一些情况下(如污水处理)可以使杂质与离子交换填料有牢固的结合,而样品与离子交换填料结合不稳定,也可以达到分离的目的。另外注意平衡缓冲液中不能有与离子交换填料结合力强的离子,否则会大大降低交换容量,影响分离效果。选择合适的平衡缓冲液,直接就可以去除大量的杂质。并使得后面的洗脱有很好的效果。如果平衡缓冲液选择不合适,可能会对后面的洗脱带来困难,无法得到好的分离效果。