【21页】合成N-T-B分子筛的研究论文.doc文档全文免费阅读

按照人们的愿望来设计和合成沸石分子筛在不远的将来成为现实。

合成沸石的主要原料有硅源铝源碱水和模板剂。

常用的硅源有水玻璃硅溶胶白炭黑正硅铝酸和硅酸酯，其中硅酸酯纯度最高，其他的原料均或多或少地含有和等杂质。

常用的铝源有偏铝酸钠假水氧化铝三水铝石硝酸铝硫酸铝和氧化铝。

因此，近年来人们越来越重视杂原子分子筛的合成及应用开发。

直未能解决，故分子筛的研究工作沉寂了近二十年之久，直到年发表专利，提出了分子筛在石油化学工业低压加氢脱腊裂解烯烃或芳烃异构化等许多重要反应中的应用，以及年等采用电子衍射高分辨电子显微镜和计算机技术确定了分子筛的晶体结构，分子筛才又重新引起人们的重视，从上世纪八十年代末期开始，有关分子筛的合成和催化性能二〇〇八年四月十八日星期五的研究倍受人们关注，巳成为沸石分子筛研究的重要领域。

杂原子沸石是以性质类似硅铝的其它元素原子简称杂原子，部分或全部取代沸石骨架中的硅或铝原子而构成的杂原子沸石骨架，进入沸石骨架的杂原子可以是些主族元素原子，也可以是具有变价特征的过渡金属原子，因这些杂原子与元素的电负性离子半径等差异，可赋予沸石些新的物理和化学性能，从而使其表现出更加独特的催化功能，是种绿色复合催化材料，具有诱人的应用前景。

代沸石骨架中的硅或铝原子而构成的杂原子沸石骨架，进入沸石骨架的杂原子可以是些主族元素原子，也可以分子筛研究的重要领域。

杂原子沸石是以性质类似硅铝的其它元素原子简称杂原子，部分或全部取部分内容简介于当时未能合成出分子筛的单晶，其晶体结构在随后相当长时间直未能解决，故分子筛的研究工作沉寂了近二十年之久，直到年发表专利，提出了分子筛在石油化学工业低压加氢脱腊裂解烯烃或芳烃异构化等许多重要反应中的应用，以及年等采用电子衍射高分辨电子显微镜和计算机技术确定了分子筛的晶体结构，分子筛才又重新引起人们的重视，从上世纪八十年代末期开始，有关分子筛的合成和催化性能二〇〇八年四月十八日星期五的研究倍受人们关注，巳成为沸石分子筛研究的重要领域。

杂原子沸石是以性质类似硅铝的其它元素原子简称杂原子，部分或全部取代沸石骨架中的硅或铝原子而构成的杂原子沸石骨架，进入沸石骨架的杂原子可以是些主族元素原子，也可以是具有变价特征的过渡金属原子，因这些杂原子与元素的电负性离子半径等差异，可赋予沸石些新的物理和化学性能，从而使其表现出更加独特的催化功能，是种绿色复合催化材料，具有诱人的应用前景。

因此，近年来人们越来越重视杂原子分子筛的合成及应用开发。

年等人首次公开报道了分子筛的合成，随后年南开大学的项寿鹤等人报道了分子筛的合成，年等人报道分子筛的合成，年等人报道合成出分子筛的合成，年杜红兵等人报道了分子筛的合成。

在此之前所合成的分子筛都有铝离子的存在，限制了分子筛在工业中的应用，后来无铝分子筛相继报道合成。

从年到年的十余年间，我校何红运老师等人先后用模板剂法，也就是水热合成法成功合成了分子筛系列，并用导向剂法合成了分子筛。

合成沸石的原料和方法天然沸石多数是由硅铝酸盐与矿化水在高温和高压条件下经长期作用而形成的。

由于天然沸石杂质比较多，性能不够理想，市场上的沸石产品主要依靠人工合成方法获得。

开始时，沸石的人工合成多二〇〇八年四月十八日星期五数是在模拟成矿的条件下进行的。

随着沸石分子筛合成化学和相关学科如溶胶凝胶化学新的物理化学测试技术和计算机分子模型化技术等的不断进步，沸石分子筛的合成技术也逐渐发展。

现在利用人工合成的方法不仅能够制造自然界已有的各种沸石，还得到了大量自然界未见过的新结构沸石分子筛。

按照人们的愿望来设计和合成沸石分子筛在不远的将来成为现实。

合成沸石的主要原料有硅源铝源碱水和模板剂。

常用的硅源有水玻璃硅溶胶白炭黑正硅铝酸和硅酸酯，其中硅酸酯纯度最高，其他的原料均或多或少地含有和等杂质。

常用的铝源有偏铝酸钠假水氧化铝三水铝石硝酸铝硫酸铝和氧化铝。

硅源和铝源的品种和纯度对产品的质量和理化性质影响很大，因而选择时必须十分小心。

将原料在常温下混合均匀，形成半透明的或不透明的凝胶，然后臵于反应容器内，在定的温度下进行水热晶化反应。

反应容器为各种类型的高压釜，实验室中常用内有聚丙烯或聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜。

为了避免前次合成残留的晶体影响产品质量，反应釜必需用溶液或热碱溶液清洗干净。

多数沸石是在碱性条件下合成的。

碱是有效的矿化剂，除了碱以外，氟化物也能用作矿化剂。

采用氟化物为矿化剂时，有时可以使得到的沸石晶体晶形更完美，晶体尺寸增大。

无机正离子如等主要用于平衡沸石骨架负电荷和充当模板剂。

许多有机化合物，如胺二胺醇胺季铵碱醇二二〇〇八年四月十八日星期五醇三醇等化合物也被用来作模板剂。

模板剂对沸石骨架结构的形成具有导向作用，采用不同的模板剂可以得到不同品种的沸石分子筛。

在低温下配制的合成沸石的原料混合物，般都包含有凝胶相和溶剂相。

凝胶相有时由分散的溶胶粒子构成，有时则为溶胶粒子有序排列后形成的乳白色固体。

溶液相中硅酸盐的存在状态与其浓度有关。

当浓度较高时，溶液中的硅酸盐主要以环状四聚体的形式存在。

凝胶相和溶液相处于平衡状态，凝胶相中的硅酸根离子和铝酸根离子通过水解反应可进入溶液相，溶液相中的硅酸根和铝酸根离子则通过缩聚反应可进入凝胶相。

在水热反应条件下，低温下配制的原料混合物晶化后产生沸石分子筛。

关于沸石分子筛的晶化机理至今未有统的认识，始终存在着固相转变机理和液相转变机理之争论。

这两种机理的根本分歧是究竟溶液相是否参与了沸石的晶化过程。

值得注意的是，由于沸石合成过程中的化学反应十分复杂，又缺乏合适的测试手段来确定溶液相和凝胶相中各物质的组成和结构，因此，反应原料的选择和配制方法就是十分复杂的，不同的原料添加次序搅拌速度和陈化条件等均可影响产品质量，甚至导致试验失败。

另外，模板剂的作用机理目前尚不十分清楚。

现有的实验事实告诉人们，正离子和有机化合物对沸石的形成有结构导向作用，但尚不能解释为什么采用同种模板剂可以得到不同品种的沸石，而采用不同的模板剂又可以得到相同的沸石。

因此，在许多情况下大量的试验工作还是不可避免的。

二〇〇八年四月十八日星期五用水热合成方法还可以合成杂原子分子筛，在这些分子筛中和等元素部分或扫描电镜分析从扫描电镜照片图可以看出，所合成的沸石晶粒沸石沸石波数二〇〇八年四月十八日星期五表面干净，粒度均匀，形状规则，没有胶态或无定形物质存在，表明样品为纯相。

图沸石的扫描电镜照片分析图为沸石的光谱图。

在处有高而强的带，而在可见光部分没有出现明显的带，如果镍不是以骨架镍出现，而以非骨架出现，则在可见光部分有吸收带，可见，镍是以骨架镍的形式存在，而不是以非骨架镍的形式存在。

图沸石的紫外光谱图分析←二〇〇八年四月十八日星期五沸石的热重差热分析如图所示。

低于时，在图中有轻微失重和在图中有小的吸热峰，这主要归属于水的脱附，在，在图中有二个大的失重和在中有二个大的放热峰，分别是由于吸附在沸石孔道内的的氧化分解和平衡骨架负电荷的阳离子的氧化分解所引起的，在，在图中有小的失重和在图中有小的放热峰，这主要归属于残留有机物的氧化分解，当温度达到，总的失重达到，高于时，沸石骨架开始崩塌。

从这些热分析曲线得知，这主要经过两个主要步骤，在，主要是残留物以微孔结构中的热脱附消除。

图沸石的热重差热图结论用水热合成法合成了沸石，通过和固体紫外漫反射谱差热热重分析，对样品的结构进行了表二〇〇八年四月十八日星期五征，确认它们为沸石，镍原子进入了沸石骨架，合成沸石初始反应混合物适宜物质的量比为，晶化温度，晶化时间。

参考文献杨华明，邱冠周分子筛的研究现状与发展前景矿产综合利用，杜红兵，周群，周凤岐，庞文琴型分子筛的合成与结构表征，物理化学学报杜红兵，屠昆岗，周群，庞文琴微酸性介质中的合成与结构表征，高等学校化学学报孙惠勇，胡津仙，周敬来杂原子分子筛的合成及表征燃料化学学报马淑杰，李连生，孙富平，裘式伦双杂原子分子筛的合成及表征高等学校化学学报霍丽华，赵经贵，马淑杰双杂原子分子筛的合成及表征黑龙江大学自然科学学报霍丽华，赵经贵，马淑杰双杂原子分子筛的合成及表征黑龙二〇〇八年四月十八日星期五江大学自然科学学报项寿鹤，王秋英，王敬中等硼沸石的合成和酸性高等学校化学学报，何红运，庞文琴，孟宪平，沸石的水热合成及其结构研究高等学校化学学报何红运，孟宪平，庞文琴等超微粉沸石的水热合成及其结构分析化学学报何红运，庞文琴，刘午阳，邓凤合成条件对无铝沸石分子筛晶化的影响高等学校化学学报二〇〇八年四月十八日星期五何红运，庞文琴沸石的合成与结构表征应用化学何红运，丁红，庞文琴高硅无铝沸石的合成与结构表征无机化学学报何红运，庞文琴无铝沸石的合成与结构表征现代化工何红运，庞文琴等沸石的合成与催化性能研究无机化学学报，何红运，庞文琴，刘午阳，何红运，庞文琴，何驰剑，何红运，万牡华，庞文琴，二〇〇八年四月十八日星期五致谢本论文是在我尊敬的指导老师何红运教授的悉心指导和亲切关怀下完成的。

从论文的最初选题，到实验方案的设计，以及实验的具体操作，何教授都倾注了大量心血，花费了很多精力，论文工作的每点滴进步都离不开指导老师的精心指导和全力支持，使我终身难忘。

何教授严谨的治学态度，渊博的知识，活泼的学术思想，给我留下了深刻的印象科学的思维方法，无私的敬业精神，正直的品格更令我景仰万分，是我生学习的榜样。

指导老师在生活和学习上都给了我莫大的帮助和支持，在此谨向指导老师致以最崇高的敬意和最衷心的感谢特别感谢本实验室研究生的李艳凤肖质文两位师姐师兄以及我的同学陈建军在实验过程中为我付出了大量辛苦劳动。

最后，感谢在论文期间所有给予过我关心，帮助和支持的老师同学和朋友。

谢谢你们，二〇〇八年四