偏高岭土微波加热合成NaX分子筛及其机理探讨

本文以偏高岭土为主要原料,采用微波加热法合成了静态饱和吸水量超过32.0％的NaY分子筛.进行了单因素实验,考察了晶化时间、胶化时间、n(Na2 O/Al2O3)对合成分子筛的影响.通过静态水吸附测定、XRD、IR和SEM等测试手段考察反应条件对合成NaX分子筛的影响,并对NaY分子筛晶体生长规律进行了探讨研究.实验得...     

利用高岭土制备4A分子筛

高岭土在适宜的煅烧温度脱羟转化成偏高岭土。偏高岭土在合适的温度及碱液的作用下结晶转化成4A分子筛。利用X射线衍射仪,扫描电子显微镜对合成的4A分子筛进行定性分析。利用静态水吸附来评价其性能,采用单因素实验法,确定最佳合成条件。结果表明:利用高岭土可以合成纯度较高的4A分子筛,合成最佳工艺条件为:煅烧温度850℃;煅烧时间2h;胶化温度60℃;胶化时间3h;晶化温度95℃;晶化时间4h,n (Na_2O)/n (SiO_2)=1.5;n (H_2O)/n (Na_2O)=40∶1。     

煤系高岭土插层-水热法制备亚微米级13 X分子筛

以煤系高岭土为原料,制备了高岭土/二甲基亚砜插层复合物,并对产物进行表征,结果表明,在60 ℃超声水浴插层处理3 h,700℃热处理的插层剥离效果较好,制得的偏高岭土的粒径为100~900 nm.以制得的偏高岭土为原料,采用水热法成功制备了亚微米级13X沸石分子筛.利用XRD、SEM和静态饱和吸水量测定等手段对不同预晶化过程、晶化时间下制备的产物进行分析,并对亚微米级13X分子筛的生长过程进行了研究.预晶化时间4 h,晶化时间24 h条件下,制备的13X沸石分子筛晶体呈八面体晶型,形状规则,大小均一,粒径为100 nm,其相对结晶度为90.72%,静态饱和吸水率达33.17%.比表面积为909 m2/g,总微孔容为0.15 cm3/g,孔径大小为33×10-9μm.     

粉煤灰尾渣碱融水热合成高性能13 X分子筛

以分离漂珠和酸溶性金属化合物后的粉煤灰尾渣为原料,经高温碱融水热法合成13 X分子筛,通过使用超声震荡,并引入13X晶种,有效降低了晶化时间.以Ca2+交换能力为指标,并运用XRD,SEM,FT-IR,TG-DTG对生成的13X分子筛进行了探究.结果表明:在700℃下碱融活化3 h后,粉煤灰的石英和莫来石晶体结构被完全破坏.碱度(n(Na2O):n(SiO2))=2.0,碱融温度700℃,晶化温度80℃,晶化时间8 h,在此条件下生成了纯净的13X分子筛,粒径约为0.7μm,钙离子的交换能力为281.68 mg/g.     

煤矸石碱熔—水热法制备NaX型分子筛及其对Pb2+的吸附特性研究

为实现煤矸石中硅铝组分的高值利用,以煤矸石为原料,采用碱熔水热法合成NaX型分子筛,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等对产物进行表征,同时采用静态饱和吸水量和钙离子交换量对所制备分子筛进行性能评价。结果表明：硅铝比为3,碱灰比1.2,陈化温度40℃,陈化30 min,水热温度100℃,水热时间5 h, NaOH浓度为2.73 mol/L时合成分子筛的钙离子交换量为283.37 mg/g。将所合成的NaX型分子筛用于吸附液相中的Pb²⁺。在分子筛投加量1 g/L、吸附温度25℃、吸附时间2 h时,吸附容量(Q_e)最高可达483.05 mg/g;分子筛的吸附等温线符合Langmuir模型,饱和吸附容量(Q_m)可达528.31 mg/g。     

高铝粉煤灰脱硅液与煤矸石制备13X分子筛的工艺研究

以13X分子筛的低成本制备与煤基固废协同利用为目标,利用煤矸石与高铝粉煤灰碱法提铝过程中副产的脱硅液为原料,通过水热反应制备了13X分子筛,实现了两种固废资源的协同利用.考察了水热反应体系水钠比、硅铝比、晶化温度、搅拌速率等因素对合成产物晶型和比表面积的影响规律.通过X射线衍射、红外光谱和扫描电镜等方法对产物结构和形貌的演化过程进行了表征分析.结果表明,在优化工艺为n(SiO2/Al2O3)=3.0,n(Na2O/SiO2)=1.9,n(H2O/Na2O)=60,室温下老化24 h,100 r·min-1下于95 ℃水热晶化8 h制备的13X分子筛比表面积为681.7 m2·g-1,相对结晶度94.59%.通过对水热反应过程分析,13X分子筛合成过程前期主要为煤矸石与脱硅液反应形成无定型凝胶,后期为凝胶相溶解和分子筛晶体的生长.     

同质晶种法合成Silicalite-2分子筛及其表征

以白炭黑作为硅源,以NaOH作为碱源,以四丁基氢氧化铵或四丁基溴化铵作为模板剂,添加同质晶种(Silicalite-2分子筛),水热晶化合成纯相Silicalite-2分子筛,采用XRD表征技术对样品进行了表征。详细考察了晶化时间、晶化温度、n(TBAOH)/n(SiO_2)、n(H_2O)/n(SiO_2)、n(NaOH)/n(SiO_2)以及晶种量等条件对Silicalite-2分子筛合成的影响,确定了最优合成条件:晶化时间为2 d、晶化温度为120~140℃、n(TBAOH)/n(SiO_2)为0.06~0.14、n(H_2O)/n(SiO_2)为46~67、n(NaOH)/n(SiO_2)为0.03~0.28、晶种量为2%~4%。     

晶化条件对合成亚微米NaA分子筛的影响

以硅溶胶为硅源、偏铝酸钠为铝源,通过水热合成法制备亚微米NaA分子筛,探究晶化条件对合成NaA分子筛的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析手段表征合成样品的物相、结晶度、形貌和粒径大小。结果表明:在碱度为n(H_2O)/n(Na_2O)=30,30℃陈化24h条件下,最佳的晶化温度为100℃,晶化时间为1h,在最佳条件下合成的A型分子筛晶型完整、粒度分布均匀、粒径为300~500nm。     

不同硅铝比ZSM-22分子筛的合成

采用静态水热合成法,以氢氧化钾为碱源,硅溶胶为硅源,1,6-己二胺为模板剂,考察了晶化温度[(423～443)K]、晶化时间[(12～72)h]和原料配比对合成ZSM-22分子筛的影响,优化了合成条件。结果表明,最佳合成条件为:晶化温度433 K、晶化时间48 h、n(Al2O3)∶n(SiO2)∶n(K2O)∶n(DAH)∶n(H2O)=0.11∶10∶1.3∶3.0∶400。在此基础上,通过碱度的调变,合成了较纯n(Al2O3)∶n(SiO2)=40～130的ZSM-22分子筛。     

晶化温度与晶化时间对4A分子筛合成的影响

以硅酸钠试剂为硅源,铝酸钠试剂为铝源,反应体系各组分的物质的量之比为n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(Na2O)∶n(H2O)=2∶1∶1∶1∶50,采用水热合成法制备了4A分子筛,考察了晶化温度与晶化时间对该型分子筛结构和形貌的影响,并利用X射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)及红外(IR)测试等手段对其进行了表征。结果表明,4A分子筛在晶化温度为100℃,晶化时间为14h的条件下具有良好的微孔结构及形貌。     

硅藻土为原料原位晶化合成ZSM-5分子筛

以硅藻土为原料,采用原位晶化方法合成ZSM-5分子筛,考察了晶化时间、水硅比、模板剂用量等因素对合成分子筛的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重(TG)手段对所合成的样品进行了表征。得出了最适宜的合成条件:晶化温度170℃,晶化时间为72 h,水硅比为n(H_2O):n(SiO_2)=45~96,模板剂用量为n(模板剂):n(Al_2O_3)=12~20。该法合成的ZSM-5分子筛具有较高的相对结晶度,具有较小的粒径且分布均一,粒径为400~500 nm。     

低模数水玻璃合成ZSM-5分子筛及工艺条件优化

以低模数（n=1.03）水玻璃为硅源,通过改良水热合成途径,成功制备出无模板剂ZSM-5分子筛。借助X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）对ZSM-5分子筛结晶度及晶貌进行表征。在n(硅)/n(铝)为50 的情况下,通过考察晶化温度、时间、pH值、水含量、有无搅拌或晶种对ZSM-5分子筛物性的影响,优化合成工艺。结果表明,静置或晶种法得到的ZSM-5分子筛,晶体粒径大且晶貌不规整,不适合用于低模数水玻璃合成ZSM-5体系。ZSM-5沸石最适宜制备工艺为：n(H₂O)/n(SiO₂)=40,pH=10的合成混合物经室温老化24 h,搅拌状态下,170 ℃下水热晶化24 h。与商业级ZSM-5相比,低模数水玻璃合成的ZSM-5分子筛在环己烯水合反应中表现出更高的催化活性和选择性。     

MCM-22、MCM-49和MCM-56三种分子筛的合成

MWW结构分子筛是一类新型的催化材料，具有独特的10元环孔道和12元环孔穴结构，在多种反应中表现出良好的催化活性。以六亚甲基亚胺作为模板剂，合成了MCM-22、MCM-49和MCM-56三种分子筛，并详细考察了不同硅源、凝胶配比、晶化温度和晶化时间对合成过程的影响。结果表明，凝胶配比和晶化温度对分子筛物相的影响较大。以硅胶粉为硅源，无论在何种晶化时间下都不能得到MCM-56，只能合成出MCM-49。而以碱性硅溶胶为硅源，在较短的晶化时间内就可以得到MCM-56。     

Synthesis of mordenite using kaolin as Si and Al source

The main purpose of this work was to study mordenite synthesis using kaolin as a Si and Al source. The influence of crystallization time and seed addition were studied. The obtained zeolites were characterized by: XRD, SEM, nitrogen adsorption and chemical analysis. Kaolin showed to be a promising source of Si and Al for mordenite synthesis. Seed addition led to more highly crystalline phases. Kaolin yielded mordenite whereas ZSM-5 was obtained from calcined kaolin. Longer synthesis times and seed addition favored mordenite formation.     

三元孔道结构纳米ZSM-5分子筛团聚体的合成

采用正丁胺和ZSM-5晶种双模板体系水热合成了一系列ZSM-5分子筛,考察了晶种、正丁胺添加量和晶化条件对分子筛物理化学性能、孔道结构和形貌的影响。对所得分子筛分别进行X射线衍射（XRD）、氮气吸-脱附、扫描电子显微镜（SEM）表征分析。结果表明：分子筛为三元孔道结构的纳米ZSM-5分子筛团聚体,正丁胺和晶种在合成过程中具有协同作用。在正丁胺与二氧化硅物质的量比为0.26、晶种添加量为3%（质量分数）、在120 ℃晶化24 h后再在170 ℃晶化48 h条件下合成的分子筛总比表面积和外比表面积分别为364 m²/g和59 m²/g。     

结晶法提纯N-乙烯基吡咯烷酮的工艺

对于应用于食品和医药等领域的N-乙烯基吡咯烷酮聚合物,要求N-乙烯基吡咯烷酮单体的纯度高于99.9%,但精馏法往往达不到要求。为了解决这个问题,本文采用结晶法对纯度为99.5%的工业级N-乙烯基吡咯烷酮进行提纯以制备纯度高于99.9%的医药级产品。考察了晶种添加量、晶种添加温度、降温速率、结晶终温、养晶时间、升温速率、发汗终温和发汗时间对最终产品的收率和纯度的影响,并确定了较为适宜的工艺条件：晶种添加量为原料质量的0.1%,晶种添加温度为11℃,降温速率为6℃/h,结晶终温为6℃,养晶时间为20min,升温速率为6~8℃/h,发汗终温为12℃,发汗时间为30min。在这些条件下通过单级结晶就可以将纯度为99.5%的N-乙烯基吡咯烷酮原料提纯至99.95%以上,收率大于74.5%。该方法相对其他分离方法具有较为明显的优势。     

头孢拉定连续结晶工艺研究

采用三级混合悬浮混合产品出料结晶器(MSMPR),搭建了头孢拉定连续结晶实验装置。通过单因素实验研究了养晶pH值、晶种添加量、原料液浓度、停留时间、结晶系统温度及搅拌速率等结晶工艺条件对头孢拉定连续结晶产品收率及粒度分布的影响,优化了头孢拉定连续结晶工艺参数。通过实验获得优化结晶工艺参数：结晶温度293.15 K,搅拌速率180 r·min^-1,养晶pH=2.85,晶种添加量为3%(质量分数),头孢拉定原料液浓度11%(质量分数),停留时间33.3 min,此条件下可以获得平均粒径为85.3μm,收率为76.53%的头孢拉定连续结晶产品。     

Cooperative effect of crystallization temperature and NaF addition in the formation process and hydrothermal stability of MCM-48 mesoporous molecular sieve

The hydrothermal stability of MCM-48 was conveniently and effectively improved by increasing the crystallization temperature and directly adding NaF to the synthesis gel. The crystallization temperature varied from 373 K to 403 K. The influences of NaF addition, crystallization temperature and crystallization time on the formation process and hydrothermal stability of MCM-48 were systematically studied here to solve the problem of poor reproducibility. Results from XRD patterns indicated that the crystallization temperature and crystallization time were very critical factors for the improvement of the hydrothermal stability besides NaF addition. The formation process of MCM-48 was significantly accelerated and the pore structure ordering was also greatly improved by increasing the crystallization temperature and F⁻/Si ratio. A high hydrothermally stable MCM-48 mesoporous molecular sieve was obtained after being crystallized at 393 K for 36 h in the presence of NaF, which endured the hydrothermal treatment in boiling water at least for 4 days. However, only an amorphous product was obtained when the crystallization temperature was further increased to 403 K. Results from Si MAS NMR, N₂ adsorption isotherms, TEM, Raman spectra and XRD patterns manifested that the improved stability of MCM-48 was attributed to the high silicates condensation degree and the excellent pore structure ordering. The possible reason for the successful formation of hydrothermally stable MCM-48 sample by controlling the crystallization temperature, time and F⁻/Si ratio was explained here.     

Organotemplate-free Hydrothermal Synthesis of SUZ-4 Zeolite： Influence of Synthesis Conditions

Various conditions were investigated in detail for the novel organic template-free static hydrothermal synthesis of SUZ-4 zeolite in the presence of seeds. The obtained samples were characterized by XRD （X-ray diffraction）, SEM （scanning electron microscope）, TG （thermal gravimetric analysis）, ICP （inductively coupling plasma） elemental analysis, nitrogen sorption isotherm and surface area. The results show that pure SUZ-4 zeolites with high crystallinity are obtained in a broad window of synthesis conditions： seed mass concentration 0.2%-2%, SIO2/A1203 molar ratio 21 25, KOH/SiO2 molar ratio 0.33 0.43, H20/SiO2 molar ratio 7.14-38.1, aging time 24 h, crystallization temperature 160℃, and crystallization time 6-10 d. Also, crystallinity and size of the rod-like SUZ-4 zeolite crystals are found to alter with the conditions.     

铕(III)三元活性配合物/丙烯酸凝胶的制备

以氧化铕(Eu2O3)、邻菲罗啉(phen)和丙烯酸(AA)为原料,制备了含铕(III)三元活性配合物Eu(AA)3phen,与丙烯酸-丙烯酰胺凝胶体系进行UV共聚,制备了含铕水凝胶。研究了凝胶中Eu(AA)3phen含量对其吸水性、温敏性及荧光性能的影响,同时探讨了温度及溶胀时间对其荧光性能的影响。结果表明,随Eu(AA)3phen含量的增加,凝胶吸水率先增加后减少,荧光强度逐渐增强;对于特定的凝胶体系,其12 h溶胀度随温度增加而增加,凝胶的荧光强度随溶胀时间和温度增加而减弱。当Eu(AA)3phen的添加量为3.5%时,凝胶综合性能最佳:平衡溶胀度为631 g/g,4 h内吸水率达90%以上,荧光强度为175 a.u.。所研制的水凝胶在吸水及荧光性能方面对温度均具有良好的响应性。