加入有机溶剂合成超微A型沸石

超微A型沸石分子筛是目前重要的环保吸附、离子交换及催化材料。采用水热合成法，利用廉价的工业原料水玻璃作硅源，合成了超微A型沸石分子筛。在分子筛晶化步骤前，加入一定量有机溶剂四氢呋喃、乙醇和丙酮等，促进分子筛的成核及晶体的生长，使得分子筛的晶化时间缩短，晶粒度减小。对合成产物用XRD、SEM、IR和激光粒度仪等进行了物相、形貌、结构及粒度分析，吸附量采用水中铵氮法测定。结果表明，当合成原料配比取n（Na₂O）∶n（Al₂O₃）∶n（SiO₂）∶n（H₂O）=3∶1∶2∶185、晶化温度85 ℃,晶化时间8 h、加入四氢呋喃与Al2O3物质的量比为0.75∶1时，沸石结晶粒度由普通沸石的2 μm以上减小为350 nm以下；吸附效率较普通沸石大大提高。     

无模板两步法合成亚微米A型沸石

不添加有机模板剂,采用较廉价的硅酸钠和铝酸钠分别作为硅源和铝源,经由两步法合成粒度分布均匀且晶型较好的亚微米A型沸石。研究了经不同陈化时间后硅铝凝胶结构发生的变化及经过晶化后产物的粒径变化。结果表明:陈化时间为0~85h时,主要表现为诱导成核,在这段时期硅铝凝胶中对A型沸石成核过程有重要影响的四元环、双四元环数量显著增加,而陈化时间为85~139h主要表现为晶核的生长;随着陈化时间的延长硅铝凝胶中SiO2/Al2O3逐渐减小,且尺寸也逐渐变小;在0~85h区间,合成最终产物的平均粒径随着陈化时间延长而减小,在85h时最小,可达500nm左右;继续延长陈化时间至139h将导致小颗粒A型沸石发生团聚,且形貌也变的不规整。     

水热法合成4A沸石分子筛的影响因素及其合成机理

采用水热法制备了4A沸石分子筛,研究了煅烧温度、氢氧化钠浓度、凝胶形成时间、晶化时间等因素对4A沸石分子筛的晶型的影响.高岭土煅烧温度小于900℃时得到A型沸石,高于950℃时得囊P型沸石;氢氧化钠浓度小于5 mol/L时以P型沸石为主,大于5 mol/L时出现了一种新的沸石(Na6[A1SiO4]6·4H2O);凝胶形成时间长对X型沸石形成有利;晶化时间大于14 h时,出现的几乎全是P型沸石相,仅有少量的X型沸石相.     

X型沸石粉体的水热制备与表征

以酸处理红辉沸石为主要原料 ,采用水热法制备了X型沸石粉体。利用XRD ,SEM ,IR等手段研究了水热制备各阶段反应体系中X型沸石成核与晶体生长情况。实验结果表明 :反应混合物的室温陈化是制备纯X型沸石的关键 ,水热反应 6h是制备X型沸石的最佳晶化时间 ,所制得的X型沸石粉体晶形完整 ,粒度 2～ 3μm ,且分布均匀。X型沸石晶粒的生成经历了前驱物溶解 ;硅 (铝 )氧四面体、多元环、β笼等结构的形成 ;成核并形成纳米粒子 ;纳米粒子的聚合生长 ;微米晶粒的继续长大等阶段。X型沸石晶体的表面结构花纹是 β笼四面体在各个面族上叠合的轨迹 ,与 β笼四面体的联结方向相互对应。β笼四面体在各个面族上联结的稳定性顺序为 {1 0 0 } <{1 1 0 } <{1 1 1 } ,因此 ,X型沸石晶体的结晶习性与 β笼四面体的联结方向及其在各个面族上的联结稳定性密切相关     

五元环氟化物的合成及应用

综述了以双环戊二烯（DCPD）、六氯环戊二烯（HCCPD）或八氯环戊烯（OCP）为起始原料合成1,2-二氯六氟环戊烯（F6-12）、1,3-二氯六氟环戊烯（F6-13）、1-氯七氟环戊烯（F7-1）、1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷（F7A）、1,1,2,2,3,3-六氟环戊烷（F6A）、顺式-1,1,2,2,3,3,4,5-八氟环戊烷（cis-F8A）、八氟环戊烯（F8E）、3,3,4,4,5,5-六氟环戊烯（F6E）、1,3,3,4,4,5,5-七氟环戊烯（F7E）等系列五元环氟化物的合成路线，以及五元环氟化物在电子清洗、电子刻蚀、合成电子氟化液的应用。提出了五元环氟化物的合成研究重点是新型合成路线的开发、高催化活性且对人体健康无害的过程催化剂的开发，以及无污染化工艺过程的开发，而应用研究重点是开发五元环氟化物的电子级产品以及开发五元环氟化物的下游产品。     

晶化时间和铝硅比对室温液相法制备A型沸石的影响

采用液相法室温制备A型沸石,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱等考察晶化时间和凝胶中n(Al_2O_3)/n(SiO_2)比对沸石的成核与晶体生长过程的影响。结果表明:晶化120 h时,反应体系以成核作用为主;120~156 h是A型沸石晶体的快速生长期;晶化时间为168 h时,合成产物具有较好结晶度。与常规95℃制备A型沸石相比,室温合成抑制了杂相的形成,延长晶化时间没有诱发羟基方钠石生成。同时,室温合成制备的样品,粒度明显减小,出现明显的附聚现象。n(Al_2O_3)/n(SiO_2)在0.35~0.80时,样品均为单相的A型沸石,提高n(Al_2O_3)/n(SiO_2)导致晶粒细化。n(Al_2O_3)/n(SiO_2)为0.35、0.45、0.60和0.80时,样品的平均粒径分别为385、329、260和192 nm。     

预成型高岭土干胶转化合成NaY型分子筛

通过干胶转化法制备了整体式NaY分子筛,采用XRD、SEM及XRF分析表征原料及产物,系统考察了合成体系的n（SiO₂）/n（Al₂O₃）、n（Na₂O）/n（SiO₂）、水量、晶化温度和晶化时间对整体式NaY分子筛制备的影响。结果表明,合成体系n（SiO₂）/n（Al₂O₃）=7.5时,骨架硅铝比（二氧化硅与氧化铝物质的量比）最大为6.12;n（Na₂O）/n（SiO₂）逐渐增大,整体式NaY分子筛结晶度逐渐升高,当n（Na₂O）/n（SiO₂）增至0.35时,会导致P型分子筛的生成;晶化温度从90 ℃逐渐增至120 ℃时,整体式NaY分子筛结晶度也随之升高;在110 ℃下晶化20 h,产物的结晶度达到98%并趋于稳定。干胶转化制备整体式NaY分子筛必须有水的参与,n（H₂O）/n（SiO₂）为4.2左右对反应物的成型及整体式NaY分子筛的晶化较为适宜。     

二甲酸钾在A型沸石分子筛中的缓释行为

将天然红辉沸石进行酸化处理制备沸石分子筛前驱体,于90～100℃晶化6h,无需模板剂制备出结构完整的A型沸石分子筛.将二甲酸钾负载在A型沸石分子筛中,得到沸石抗菌剂.考察了二甲酸钾溶液的初始浓度、pH值,反应时间和温度对二甲酸钾在A型沸石分子筛中的缓释行为的影响.结果表明:A型沸石分子筛与初始质量浓度为40 mg/mL的二甲酸钾在常温体系下进行吸附反应,反应时间3h,pH值6条件下,A型沸石分子筛吸附二甲酸钾饱和量为302 mg/g; Fourier变换红外光谱中出现部分羧酸和羟基吸收峰,在695.78、763.07、1349和1383cm-1处出现振动峰,证实存在缔合过程;制备的沸石抗菌剂的部分抗菌期达到2～3 d,具有缓释效应;吸附过程符合Freundlich等温方程.     

含甲基纤维素的NaA沸石膜的制备和表征

NaA沸石膜具有规则的孔道结构,利于分子传输,在有机物脱水领域有一定的应用。为使沸石膜生长更连续均匀,提高渗透汽化性能,本文以甲基纤维素作为空间限制剂加入合成液,探究碱度、晶化温度以及晶化时间对膜的影响,按最优条件制备合成液,并依据质量比m(MC)∶m(H₂O)=1∶100添加甲基纤维素,制备NaA沸石膜。表征方法采用XRD、SEM和渗透汽化3种方式,结果表明添加甲基纤维素的沸石膜表面结构完整,生长致密且性能优良,在75℃下对0.6mol/L的NaCl水溶液做渗透汽化测试时,通量达8.33kg/(m²·h),盐离子截留率为99.95%。在0.6mol/L的NaCl的水溶液中测试72h,结果表明添加甲基纤维素的NaA沸石膜时间依存性更好,通量保持在8.30kg/(m²·h)左右,离子截留率稳定在99.90%。渗透汽化分离ω(C₂H₆O)=90%乙醇的水溶液,随着温度从60℃升高到75℃,沸石膜的通量由1.55kg/(m²·h)升高到2.56kg/(m²·h),渗透侧水含量保持在99.90%左右。     

支撑ZSM-5沸石膜在不同载体上的一次水热合成

采用原位水热合成法在多孔α-Al2O3陶瓷管和工业Rasching环2种载体上一次合成制得结晶良好的Na-ZSM-5沸石分子筛膜,为制备新型催化精馏内构件奠定了基础。以四丙基溴化胺(tetrapropyl ammonium bromide,TPABr)为模板剂,硅溶胶为硅源,铝酸钠为铝源,氢氧化钠为碱源,按照20TPABr-5NaOH-Na2AlO2-30SiO2-900H2O的质量配比制成合成胶体溶液,晶化温度为180℃,晶化时间为120h。X射线衍射的结果表明：2种载体上所合成的分子筛膜均为典型的ZSM-5沸石膜。扫描电子显微镜的照片显示：载体表面完全被分子筛膜覆盖且表面晶体生长良好,晶粒尺寸在20～30μm之间,晶层厚度为20μm左右,载体表面的晶体普遍交连生长．晶体与载体结合牢固。详细比较和分析了2种载体上生长的沸石分子筛膜的晶形及晶貌。     

碱度对A型分子筛成型体的影响研究

以4A分子筛为原料、高岭土作为黏结剂制备分子筛成型体吸附剂,探究了碱度对成型体吸附性能、晶粒大小及强度的影响。结果表明：当氧化钠与二氧化硅物质的量比为2、水与氧化钠物质的量比为50时,可为成型体提供适宜的钠源和碱度,生成晶粒大小适中的分子筛;适宜的碱度可以在保证成型体吸附剂强度的同时,解决高岭土堵塞分子筛孔道影响吸附性能的问题,最大程度提高成型体吸附剂的吸附效率。     

具有b取向壳层MFI/MFI核壳分子筛的合成与表征

为了研究MFI/MFI核壳分子筛壳层b取向的形成机理,以圆柱形ZSM-5为核相,用碱性溶液对其表面预处理后,水热晶化合成具有高硅b取向壳层的MFI/MFI核壳分子筛,采用SEM、XRD、TEM、XPS和NMR等表征核相表面与晶化产物的结构。结果表明,核壳分子筛的（020）晶面衍射峰强度明显增强,壳层覆盖度为84％。核相碱处理是壳层形成的关键,未处理核相的表面上壳层不能生长,碱处理后在核相上形成的表面非骨架铝对高硅壳层颗粒的形貌和取向影响较大。在低铝含量条件下成核方式可能从非均相成核转变为均相成核,溶液中形成片状晶体,后经表面Si-OH强作用自组装得到二维紧密堆积的b取向壳层。     

T型分子筛膜的制备及其对含酸乙腈-水的分离性能

石化医药行业会产生大量乙腈废液,通过无机分子筛膜分离技术进行回收可以创造可观的经济价值。然而,乙腈废液水含量较高,并且具有一定的酸性,目前应用比较广泛的NaA型分子筛膜不能在该体系下长期使用。使用自制的平均粒径为600 nm的T型分子筛作为晶种,采用真空涂敷法将晶种负载在α-Al₂O₃载体管表面,在150 ℃下水热晶化16 h制备出T型分子筛膜,并对其做膜性能评价实验。结果表明,自制的T型分子筛膜在进料流量为3.5 L/h、温度为100 ℃条件下对含有1%（质量分数）乙酸和10%水（质量分数）的乙腈混合溶液进行膜分离脱水实验,渗透通量为2.51 kg/（m ²·h）;在120 h长时间运行过程中,分离系数保持在2 250以上,T型分子筛膜性能基本保持不变。     

不同形貌ZSM-5分子筛合成及烯烃裂解反应性能

在ZSM-5分子筛制备过程中,通过控制成核过程中的动力学过程、晶体生长过程和转化活能,可以调节晶体的形貌和尺寸。本文调节体系合成条件,包括成核时间、投料比例、投料类型和晶化温度等因素探讨了分子筛形貌变化。同时对不同分子筛材料进行XRD、SEM、N_2物理吸附-脱附等表征,探究合成动力学对分子筛形貌和特性的影响。结果发现,(1)延长老化时间将导致分子筛的均匀分散;(2)只有适当的初始凝胶溶液的碱度可以得到典型分子筛晶体;(3)反应温度及硅源类型显著影响晶体生长,影响粒子的大小和形态;(4)不同尺寸晶体在碳四烯烃催化裂解制丙烯反应中催化性能不同,其中小颗粒分子筛具有更好的催化裂解活性及活性稳定性。     

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。     

Stellerite-seeded facile synthesis of zeolite X with excellent aqueous Cd2+ and Ni2+ adsorption performance

Zeolite X was synthesized by a two-step hydrothermal method using natural stellerite zeolite as the silicon seed, and its adsorption performance for Cd²⁺ and Ni²⁺ ions was experimentally and comprehensively investigated. The effects of pH, zeolite X dosage, contact time, and temperature on adsorption performance for Cd²⁺ and Ni²⁺ ions over were studied. The adsorption process was endothermic and spontaneous, and followed the pseudo-second-order kinetic and the Langmuir isotherm models. The maximum adsorption capacitiesfor Cd²⁺ and Ni²⁺ ions at 298 K were 173.553 and 75.897 mg·g^-1, respectively. Ion exchange and precipitation were the principal mechanisms for the removal of Cd²⁺ ions from aqueous solutions by zeolite X, followed by electrostatic adsorption. Ion exchange was the principal mechanisms for the removal of Ni²⁺ ions from aqueous solutions by zeolite X, followed by electrostatic adsorption and precipitation. The zeolite X converted from stellerite zeolite has a low n(Si/Al), abundant hydroxyl groups, and high crystallinity and purity, imparting a good adsorption performance for Cd²⁺ and Ni²⁺ ions. This study suggests that zeolite X converted from stellerite zeolite could be a useful environmentally-friendly and effective tool for the removal of Cd²⁺ and Ni²⁺ ions from aqueous solutions.     

磷石膏转晶制备α型高强石膏工艺条件的优化研究

以工业固体废弃物磷石膏为原料,采用半液相蒸压法制备α型高强石膏。以蒸压温度、蒸压时间、1#转晶剂、2#转晶剂以及料浆含水率为因素,进行了5因素4水平的正交实验。以力学性能为指标,对磷石膏转晶制备α型高强石膏的工艺条件进行了优化研究。结果表明,在反应温度为137 ℃、料浆含水率为20%（质量分数）、1#转晶剂用量为0.3%（质量分数）、2#转晶剂用量为1.27%（质量分数）、反应恒温时间为20 min时,可以制得2 h抗折强度、2 h抗压强度以及绝干抗压强度分别达7.0、21.7、44.7 MPa的α型高强石膏。     

Cu-3-trz-PMo12的合成、结构及催化氧化碘离子性能

采用水热法合成了一例新的多酸基有机-无机杂化物,通过X射线单晶衍射、傅里叶变换红外光谱（IR）、热分析测试（TG）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、元素分析对化合物进行了表征。X射线单晶衍射分析结果表明,化合物的结构式为（PMo₁₂O₄₀） ［Cu₆（C₂H₄N₄）₆］（PMo₁₂O₄₀）?H₂O（简称为Cu-3-trz-PMo₁₂）,属于三方晶系,R-3空间群,晶胞参数a=1.756 66（3） nm、b=1.756 66（3） nm、c=2.303 24（6） nm、α=β=90°、γ=120°、V=6.155 2（3） nm³、Z=3、R₁=0.023 8、wR₂=0.059 2。化合物是由6个3-氨基-1,2,4-三氮唑、6个Cu⁺、两个经典的Keggin型［PMo₁₂O₄₀］^3-及一个间隙水分子组成的二聚体,两个这样的二聚体通过氢键交替相连形成次级单元,每个次级单元之间又通过氢键作用进而形成一个三维超分子结构。催化研究表明,该非均相催化剂在催化过氧化氢氧化碘离子中表现出较为优异的催化活性且具有较稳定的可重复性。