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全硅沸石分子筛(Silicalite-1)是指其MFI型骨架结构中不含铝原子的纯硅沸石分子筛,由于结构中缺少强静电吸附中心—阳离子,因而具有较强的亲油憎水性。工业上通常利用Silicalite-1憎水亲油的特性来分离有机物异构体混合物、从发酵液中回收浓缩乙醇、或从含少量有机物的废水中分离回收有机物等。Silicalite-1粉末在使用过程中,达到饱和吸附后需要固液分离,经再生后可重复使用。由于Silicalite-1的粒径细小,很难从液相中分离。本课题提出合成磁性Silicalite-1,在外加磁场条件下实现快速分离,解决固液难以分离的问题。采用水热合成法,在Silicalite-1合成过程中引入磁性物质铁酸镍,从而得到磁性Silicalite-1。通过各种表征手段:X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、氮气吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)等对样品进行了表征,采用气相色谱仪(GC-920)测定制得的样品对乙醇水溶液的吸附分离性能。为得到合成Silicalite-1的最佳条件,考查了反应物料摩尔比、晶化温度及晶化时间对产物结构和性能的影响,结果表明合成Silicalite-1最适宜的条件是:TEOS:TPAOH:H2O=1:0.2:80,晶化温度175℃,晶化时间24 h,在此基础上,合成了磁性Silicalite-1。XRD、FT-IR和氮气吸附-脱附结果表明,磁性纳米颗粒(NiFe2O4)的加入没有破坏Silicalite-1的骨架结构,对孔道结构的影响也较小。研究表明:当NiFe2O4的加入量为30%时,所制备的磁性Silicalite-1具有较高的比表面积、良好的超顺磁性,饱和磁化强度为1.4363emu·g-1,颗粒为圆柱体、分布均匀,直径为300500 nm,Silicalite-1磁化率可达到93%以上。对比Silicalite-1和磁性Silicalite-1对乙醇水溶液吸附性能,研究表明室温下两者对乙醇的最大饱和吸附量分别为336.6 mg/g和246.8 mg/g,但后者在磁场作用下可以快速分离。对吸附过程进行吸附模型拟合和吸附动力学研究,表明Silicalite-1和磁性Silicalite-1对乙醇的吸附都属于二级动力学方程,吸附过程更接近Langmuir模型,说明吸附过程为单分子层吸附。对吸附后的磁性Silicalite-1进行解吸,结果表明,对乙醇的解吸率在90%以上,解吸得到的乙醇浓度在8090%,达到了浓缩、回收乙醇的目的。重复性实验表明制备的磁性Silicalite-1吸附剂具有良好的稳定性。