沸石是一類結(jié)晶的微孔硅鋁酸鹽,作為離子交換劑、催化劑和吸附劑廣泛的應(yīng)用于石油煉制,精細化工等行業(yè)。它們通常是在一定溫度下,原料在合適的配比中晶化從幾h到幾周所得到的。在相同配比的條件下,縮短此類材料的晶化時間,可以降低合成成本,節(jié)約能源。到目前為止,已經(jīng)開發(fā)出幾種方法來加速沸石的晶化,例如水熱合成法、非水溶劑熱合成、干凝膠轉(zhuǎn)換法、晶種法等。晶種法已被普遍用于加速沸石的晶化。前期研究表明,研磨晶種,可產(chǎn)生硅氧自由基,即,形成表面非橋連氧原子空穴中心,其可與水反應(yīng)形成羥基自由基,羥基自由基可加速沸石分子篩的合成。通過研磨beta晶種,使晶種自由基化,從而引入羥基自由基,在120℃條件下加速了晶化過程。通過不同的表征手段表明了研磨0.5h晶種晶化60h的產(chǎn)物與正常合成90h的產(chǎn)物在結(jié)晶性、微孔體積和產(chǎn)率等方面相近。通過XRD、SEM、EPR、XRF等表征,證明羥基自由基和晶種的協(xié)同作用共同加速了分子篩的合成。通過引入羥基自由基,可以減少有機模板劑的使用量,使反應(yīng)更加綠色環(huán)保,更加經(jīng)濟實用;又在中性條件下以少量的四丙基溴化銨為模板劑結(jié)合自由基化的晶種,合成了純硅MFI分子篩;同時對有序微孔和介... 

【文章來源】：沈陽師范大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1分子篩中較為常見的次級結(jié)構(gòu)單元（SBU）

羥基自由基輔助沸石分子篩的合成及結(jié)構(gòu)表征3圖1.2幾種商業(yè)化分子篩的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.1.2topologicalstructuresofseveralcommercialmolecularsievesA：LTAB:MFIC:FAUD:BEA為了新結(jié)構(gòu)的制備，研究人員在合成硅酸鹽分子篩的過程當(dāng)中添加了一些其他元素。比如，在硅鍺酸鹽分子篩中，添加Ge-O-Ge鍵會使雙四元環(huán)(D4R)的存在更加穩(wěn)定，這個新的方法為新結(jié)構(gòu)，也就是后來的大孔分子篩奠定了基矗因為提出了這種理論，才使后續(xù)的能在氟離子作為礦化劑、有有機模板劑的條件下將IM-12[21]和itq-15[22]合成出來。Im-12和itq-15是超大孔硅鍺分子篩，孔徑為14R×12R。OBS-1和OBS-2[23]是硅酸鹽鈹?shù)娜S孔道結(jié)構(gòu)的分子篩，骨架密度很低，沸石中有大量的三元環(huán)，但熱穩(wěn)定性很差。1.1.2磷酸鋁分子篩1982年，Wilson等人發(fā)現(xiàn)了以鋰、鈹、硼、鎂、硅、鈦、錳、鐵、鈷、鋅、鎵、鍺、砷[24]，等13種元素引入到骨架中的晶體結(jié)構(gòu)，稱之為磷酸鋁分子篩。磷酸鋁分子篩也存在很多獨特的性能，比如結(jié)構(gòu)的多樣性。在鋁磷比為1時，磷酸鋁沸石骨架為中性，并不具有離子交換的特性。本身也具有良好的熱穩(wěn)定性，在空氣中在1000℃時十分穩(wěn)定，在水蒸氣中可穩(wěn)定達到600℃。這一龐大的包括多種孔道(大、中、小)的磷鋁酸分子篩家族，憑借其良好的包容性,呈現(xiàn)出具有17種以上的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括不同類型的小孔、中孔、大孔、超大孔等多種分子篩。其中，應(yīng)用最為成熟的是SAPO-34這種分子篩，SAPO[24]展現(xiàn)了其組合的多樣性這一

羥基自由基輔助沸石分子篩的合成及結(jié)構(gòu)表征11圖1.3X射線衍射儀Fig.1.3X-raydiffraction2．掃描電鏡日本日立HatachiS4800ScanningElectronMicroscope.3，氮氣吸附-脫附麥克3020氮氣吸附4，拉曼光譜測試儀法國JobinYbon，JY—HR800共聚焦型拉曼光譜儀5，X射線熒光光譜分析儀ThermoFisherScientific6，電子順磁共振JEOLJES-FA200的電子順磁共振譜儀圖1.4


本文編號：3052080