分子筛膜合成方法与条件的探讨

本文讨论了依多孔载体载引入阶段的不同而形成的一系列分子筛膜合成方法。除了几种文献中出现的方法外，作者还设计并实验了其它途径，以一种基于溶胶－凝胶技术的合成方法，本文首次报道了Ｍ ＺＳＭ－５及硅沸石型三种分子筛膜的合成。作者提出了一种由于空间障碍因素的影响而造成的分子筛膜晶粒连生现象，并对此加以分析。最后考察了不同的合成条件包括碱度、晶化温度、多孔载体膜的孔径大小及其予处理方法对分子筛膜的影响。     

ZSM-5分子筛膜的一次水热法合成及工艺探索

以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂在自制的硅酸盐陶瓷支撑体上利用原位水热法一次合成了ZSM-5分子筛膜.讨论了影响合成分子筛膜的因素(碱度、晶化时间以及模板剂的用量),确定了最佳合成配比和晶化时间.利用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对合成的粉末及膜进行了晶相分析和膜表面形貌表征,用N2对经过多次焙烧后的分子筛膜进行了渗透性能恻试.     

水热法制备ZSM-5分子筛的专利技术分析

ZSM-5分子筛的制备方法主要以水热法为主,本文系统分析了水热法制备ZSM-5分子筛的技术路线演进,梳理了该领域技术发展的专利技术,体现了发展趋势等规律,为水热法制备ZSM-5分子筛过程中各参数的调节等相关研究提供参考和方向。     

中孔FAU型沸石的合成及孔结构表征

本研究采用有机硅烷偶联剂二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵(TPOAC)作为中孔模板剂, 在水热条件下合成了具有FAU结构的中孔X和Y型沸石, 并用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、氮气吸附/脱附和热重分析技术对合成样品进行了结构表征。结果表明, 在该沸石合成体系中TPOAC的加入使沸石晶粒纳米化, 同时可在沸石晶粒内部创造丰富的直径为5~6 nm的中孔, 并且改变了沸石晶体的外观形貌。从而获得了不仅保持沸石固有微孔、同时具有晶内中孔和晶间中孔的介孔FAU沸石。     

沸石分子筛膜的研究进展及展望

介绍了原位合成法、晶种法、微波加热法等合成沸石分子筛膜的进展情况及分子筛膜的应用,并从载体的选择、缺陷及修饰、成膜机理以及表征手段等方面指出了未来分子筛膜的研究方向.     

低介电常数纯硅数分子筛薄膜的制备与表征

介绍了一种制备具有低介电常数氧化硅分子筛薄膜的新方法.以正硅酸乙酯为硅源,四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂和碱源,采取水热晶化技术,通过原位法在硅晶片表面制备出纯二氧化硅透明分子筛薄膜;采用紫外光解法脱除分子筛薄膜孔道内的模板剂,制备出具有低介电性能的氧化硅分子筛薄膜.使用FT-IR,XRD和SEM对样品进行了结构表征,并采用阻抗分析仪测量了薄膜的介电常数,采用纳米硬度计测量薄膜的弹性模量和硬度.     

核磁共振（NMR）法在分子筛的合成,结构及其性能研究上的应用

论述了ＮＭＲ法在分子筛研究领域的应用。通过ＮＭＲ的观测与计算可以确定分子筛骨架的硅铝比，从而分析硅，铝在骨架上的统计分布特征，以及不同结构状态，配位状态和催化机理，进一步对分子筛的合成及其性能的研究提供了重要依据。     

MFI型分子筛膜的制备及气体渗透特性

采用原位水热合成和无模板剂二次生长合成的方法,在α-Al2O3基膜上合成了MFI型分子筛膜,用XRD,SEM和气体渗透实验等方法进行表征,表明合成在α-Al2O3基膜的物质为MFI型分子筛.原位合成的分子筛膜,氢/异丁烷的理想分离系数在298K和473K时分别为97和52;二次生长合成的分子筛膜,氢/异丁烷的理想分离系数在298K和473K时分别为497和370,远大于它们Knudsen扩散5.34的比值,表明气体是通过MFI型分子筛的孔道透过.SF6分子动力学直径大于分子筛膜孔径,H2/SF6分离因子远大于Knudsen扩散值,几乎不透过分子筛膜.原位合成分子筛膜的正/异丁烷理想分离系数在298K和473K时分别为24和17;二次生长分子筛膜的正/异丁烷理想分离系数在298K和473K时分别为77和74.气体渗透分离实验结果表明,两种分子筛膜对气体分离是由分子筛分占主导,分子筛膜完整没有缺陷.     

汰硅沸石分子筛TS-1陶瓷负载膜的制备与表征

首次采用一次原位水热晶化法在多孔陶瓷载体表面成功制备出TS-1沸石分子筛膜。其中，以硅溶胶为硅源，在SiO2：0.02TiO2：0.15TPABr：70H2O的摩尔配比下，175℃原位水热晶化120h得到的TS-1沸石分子筛膜质量最好，其晶体覆盖率达到100％，膜层呈片层状，厚度23-251μm，催化剂颗粒平均长度为2-4μm，与陶瓷载体之间结合紧密。     

MFI型分子筛膜的制备及气体渗透性能研究

采用原位水热合成和无模板剂二次生长合成的方法在α-Al2O3基膜上合成了MFI型分子筛膜,并用XRD,SEM和气体渗透实验等方法进行表征,结果表明合成在α-Al2O3基膜的物质为MFI型分子筛.对于水热合成的分子筛膜,氢/异丁烷的理想分离系数在298 K和473 K时分别为97和52;对于二次生长合成的分子筛膜,氢/异丁烷的理想分离系数在298 K和473 K时分别为497和370,远大于它们Knudsen扩散5.34的比值.表明气体是通过MFI型分子筛的孔道透过.水热合成分子筛膜的正/异丁烷理想分离系数在298 K和473 K时分别为22和13;二次生长分子筛膜的正/异丁烷理想分离系数在298 K和473 K时分别为77和70,气体分离数据表明,两种分子筛膜对气体分离是由分子筛分占主导,同时分子筛膜没有裂缺.     

资源化利用铁尾矿制备全硅介孔分子筛MCM-41

以鞍山铁尾矿为硅源,CTAB为模板剂,采用水热合成法合成出全硅介孔分子筛MCM-41。采用X射线衍射分析研究了pH值、CTAB与SiO2配比、晶化温度和晶化时间对MCM-41结构的影响,结果表明MCM-41的合成条件为n（CTAB）/n（SiO2）=0.05～0.60,pH值=8～11,晶化时间〉24h,晶化温度60～100℃。TEM可观察到样品具有典型的按六方对称性排列的孔道结构,孔径在2～4nm变化。FT-IR证明了分子筛具有硅氧四面体骨架。     

新型催化材料——介孔氧化铝分子筛的合成、表征以及应用前景

与传统的γ-Al2O3相比,介孔氧化铝分子筛具有较大的比表面积和较窄的孔径分布,作为工业催化剂或催化剂载体,具有更为广阔的应用前景.本文重点介绍了介孔氧化铝分子筛的不同合成方法、结构表征方法和催化性能,分析了模板剂类型、凝胶pH值、洗涤方法、焙烧方式等制备条件对其结构的影响.并对其催化应用进行了评述和展望.     

硅基分子筛富氧膜的研究

通过先制备大分子链结构规整的硅基聚合物先体 ,再利用热裂解法制得透气率和分离特性都较好的气体分离膜 .这种制膜技术已经基本成熟 ,制备成品率可达 80 %～ 90 % .把成品膜组装成小型膜装置后对空气进行实际分离 ,经检测发现其富氧效果显著 .例如在 0 .3MPa的压力下 ,分离率可达 4 1% ,通量达到了 18.6 2L/ (m2 ·d) .     

Preparation and characterization of titanium-containing MFI from highly siliceous ZSM-5: effect of precursors synthesized with different templates

Titanium-containing MFI zeolites (Ti-ZSM-5) have been prepared by gas–solid reaction between highly siliceous ZSM-5 precursors synthesized with different organic molecules, and TiCl₄ vapor at elevated temperature. XRD, FT-IR, UV-Vis, ²⁹Si and ²⁷Al solid NMR techniques are used to characterize precursors and Ti-ZSM-5 zeolites. Highly siliceous ZSM-5 synthesized with different templates possesses different amount of internal silanol groups clustered as silanol nests in framework. When the precursor is contacted with TiCl₄ vapor at elevated temperature, titanium atoms are incorporated into the tetrahedral sites by the reaction between TiCl₄ and silanol nests, not by the isomorphous substitution of titanium for framework aluminium or/and silicon. Highly siliceous ZSM-5 precursor synthesized with NBA, TEABr or HDA template possesses relatively large amount of internal silanol groups, and then obtains high concentrations of framework titanium after contacted with TiCl₄ vapor, compared to those synthesized with TPAOH or TPABr template. In addition, Ti-ZSM-5 with precursors obtained by using NBA, TEABr or HDA template can occupy higher catalytic activity in the epoxidation of propylene with diluted hydrogen peroxide.     

Synthesis and characterization of an iron-substituted aluminophosphate molecular sieve

Mössbauer spectroscopy, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy have been used to study attempts at substitution of iron in aluminophosphate molecular sieve FAPO-5. Only a small percentage of the iron added to the reagent gel was incorporated into the framework. Calcination in air at 550°C appeared to remove some of this substituted framework iron.     

甲基官能化MCM-48分子筛的制备与表征

以甲基三甲氧基硅烷为偶联剂,用化学接枝法对MCM-48分子筛进行改性,制备了甲基官能化的MCM-48分子筛.利用FT-IR、XRD、低温N2吸附/脱附等手段对产物进行结构和性能分析.实验结果表明,硅甲基取代了MCM-48分子筛表面和孔道内羟基,成功接枝到MCM-48表面上,膜孔径、比表面积及孔体积均减小,但MCM-48保留原有立方有序结构.MCM-48分子筛甲基硅烷化改性后表面疏水性提高,水热稳定性提高.     

炭分子筛膜的制备及应用研究进展

炭分子筛膜(CMSM)是用于气体分离的一种高效节能新型材料,在气体分离中具有极大的工业化应用潜力.综述了炭分子筛膜的前躯体选择、制备工艺及气体分离应用方面的研究进展,并对炭分子筛膜的发展方向进行了展望.     

聚醚酰亚胺基炭分子筛膜的形成及其气体分离性能研究

以商用聚醚酰亚胺(PEI)作为前驱体,采用经过ZrO2-Al2O3复合溶胶修饰的陶瓷氧化铝为支撑体,浸渍涂膜制备聚合物膜,在空气中预氧化处理后,经500～800℃不同的炭化温度下制备出气体分离炭分子筛膜。为了考察炭化温度对炭膜结构和气体分离性能的影响,采用热重分析(TG)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和气体渗透等测试手段,对热解过程聚合物膜热稳定性、炭微晶结构及石墨化进程、微观形貌和气体分离性能进行了系统研究。结果表明,不同的炭化温度对所形成炭膜表现出不同物理和化学结构、炭结构和孔结构,最终影响炭分子筛膜的气体渗透性和分离选择性。     

壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒的制备与性能

采用实验室自制壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒用于处理水中NH₄+-N和NO₃--N,通过优化工艺条件确定最佳壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒制备方法,并利用SEM、比表面积（BET）、FTIR和XPS分析壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒表面物化特性。结果表明:壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒最佳制备条件为:乙酸浓度为4vol%,壳聚糖浓度为7 g/L,振荡时间为10 h,振荡温度为30℃。制得的壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒对NH₄+-N和NO₃--N的吸附量分别达到0.636 mg/g和1.952 mg/g,去除率分别为81.60%和40.28%。壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒表面形貌呈现较多凸起和微孔,比表面积为391.52 m2/g。FTIR分析结果表明,壳聚糖特征官能团-NH₂和-CH₃已负载于沸石分子筛的基本骨架中。XPS分析结果表明,元素O1s在壳聚糖与沸石分子筛的连接过程中起主要作用,该研究成果可为北方严寒地区净水厂的提标改造提供理论依据。      

介孔分子筛和Cr_2O_3协同膨胀阻燃体系对阻燃天然橡胶性能的影响

用介孔分子筛(MCM-41)和Cr_2O_3协同膨胀型阻燃体系(IFR)对天然橡胶(NR)进行阻燃。为研究MCM-41和Cr_2O_3的阻燃协同作用,使用不同组分的两种协效剂协同IFR阻燃天然橡胶。对阻燃体系分别进行氧指数测试、热重分析、锥形量热分析、拉伸测试和残炭扫描分析。研究结果表明:天然橡胶单纯添加IFR时,其力学性能大幅下降,热学性能也没有显著提升。然而随着Cr_2O_3和MCM-41添加量的增加,橡胶基体的拉伸强度和断裂伸长率均有所改善,在IFR添加量为36%(与天然橡胶的质量比)、MCM-41添加量为1%,Cr_2O_3为3%时,IFR-MCM-41-Cr_2O_3复合阻燃剂的阻燃效果最好,热释放速率峰值和热释放总量均明显下降,IFR-MCM-41-Cr_2O_3/NR复合材料燃烧后,炭层发泡均匀且致密,极限氧指数(LOI)可以达到26.5%,垂直燃烧(UL-94)为V-0级。