一步水热合成Mn-ZSM-5纳米分子筛及其性能

doi:10.3969/j.issn.0251-0790.2012.03.004

高等学校化学学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (03): 453.doi: 10.3969/j.issn.0251-0790.2012.03.004

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一步水热合成Mn-ZSM-5纳米分子筛及其性能

张前¹, 陈春影², 丁双², 张文婷², 许迪欧², 唐晓建², 王润伟², 姜日花³, 张宗弢², 裘式纶²

1. 吉林大学材料科学与工程学院, 长春 130021;
2. 吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室, 长春 130021;
3. 吉林大学中日联谊医院, 长春 130033

收稿日期:2011-06-20 出版日期:2012-03-10 发布日期:2012-03-10
通讯作者: 张宗弢, 男, 博士, 教授, 主要从事无机纳米能源材料研究.
姜日花, 女, 博士, 教授, 主要从事医学材料研究. E-mail:zzhang@jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 20971052)资助.

Synthesis and Property of Nano-sized Mn-ZSM-5 Zeolite via One-step Hydrothermal Method

ZHANG Qian¹, CHEN Chun-Ying², DING Shuang², ZHANG Wen-Ting², XU Di-Ou², TANG Xiao-Jian², WANG Run-Wei², JIANG Ri-Hua³, ZHANG Zong-Tao², QIU Shi-Lun²

1. College of Materials Science and Engineering,Jilin University, Changchun 130012, China;
2. State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry, Jilin University, Changchun 130012, China;
3. China-Japan Union Hospital, Jilin University, Changchun 130033, China

Received:2011-06-20 Online:2012-03-10 Published:2012-03-10

摘要/Abstract

摘要：

在强碱性条件下直接引入二价锰源, 一步合成出高纯度的纳米级Mn-ZSM-5分子筛. 通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、 ²⁹Si核磁共振波谱(²⁹Si NMR)、电感耦合等离子光谱(ICP)和氮气吸附-脱附等测试方法对其进行结构表征和性能测试. 结果显示, 锰原子存在于沸石骨架中, 产物为具有MFI结构的纳米级分子筛. 使用苯乙烯氧化反应作为探针反应, 以过氧化氢为氧化剂, 结果显示苯乙烯转化率达到84.98%, 转化数(TON)为208, 环氧苯乙烷选择性为87.62%, 产率为74.46%.

关键词: Mn-ZSM-5分子筛, 强碱, 水热合成, 苯乙烯氧化

Abstract:

High pure Mn-ZSM-5 zeolite was synthesized through one-step hydrothermal method by direct introduction of divalent manganese source under strong alkaline condition. The samples were characterized by XRD, FTIR, ²⁹Si NMR, SEM, ICP and N₂ adsorption-desorption techniques. The results indicated that manganese irons were incorporated into the zeolite skeleton. Using styrene oxidation as a probe reaction, H₂O₂ as the oxidant and Mn-ZSM-5 as the catalyst, the conversion of styrene reached 84.98%, turnover number was 208, styrene epoxide selectivity and yield was about 87.62% and 74.46%, respectively.The synthesized nano sized Mn-ZSM-5 is a promising catalyst for oxidation reactions.

Key words: Mn-ZSM-5 zeolite, Strong alkaline, Hydrothermal synthesis, Styrene oxidation

中图分类号:

O614

TrendMD:

张前, 陈春影, 丁双, 张文婷, 许迪欧, 唐晓建, 王润伟, 姜日花, 张宗弢, 裘式纶. 一步水热合成Mn-ZSM-5纳米分子筛及其性能. 高等学校化学学报, 2012, 33(03): 453.

ZHANG Qian, CHEN Chun-Ying, DING Shuang, ZHANG Wen-Ting, XU Di-Ou, TANG Xiao-Jian, WANG Run-Wei, JIANG Ri-Hua, ZHANG Zong-Tao, QIU Shi-Lun. Synthesis and Property of Nano-sized Mn-ZSM-5 Zeolite via One-step Hydrothermal Method. Chem. J. Chinese Universities, 2012, 33(03): 453.

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