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使用有机模板剂合成的微孔/介孔材料在实际应用之前必须脱除模板剂,使微孔/介孔材料孔道达到最佳利用率。但是传统的高温焙烧脱除模板剂的方法不可避免的会造成纳米颗粒不可逆转的聚集。
本论文采用UV光照的方法脱除纳米微孔/介孔材料合成时所用的模板剂。这种方法是室温下将事先合成的纳米材料放在臭氧发生的、中等压力的压缩Hg光栅灯产生的短波紫外灯(入=184~257nm)下照射。将这种方法用于MCM-41介孔材料、Silicalite-1分子筛、A型分子筛和Y型分子筛模板剂的脱除中,纳米材料UV光照前后的结构和有机物含量分别用XRD、FT-IR、C含量分析、BET和SEM进行结构表征。高温焙烧后的样品作为对比,进行了相应的结构表征。XRD表明UV光照或高温焙烧后的样品都保留对应原粉的骨架结构。FT-IR表明高温焙烧可彻底脱除所有微孔/介孔材料的模板剂,但UV光照只能彻底脱除MCM-41介孔材料和Silicalite-1分子筛中的模板剂,A型分子筛和Y型分子筛中仍残留少量模板剂。SEM照片显示,UV光照后的微孔/介孔材料仍然保持很好的分散状态,没有出现纳米颗粒的聚集现象。
将UV光照的方法同样用于Silicalite-1薄膜模板剂的脱除。结果表明,UV光照只需6h即可彻底脱除Silicalite-1薄膜中的模板剂,而高温焙烧所需时间超过3天。同时UV光照后的Silicalite-1薄膜致密、连续,没有裂缝和洞眼。与传统的高温焙烧方法相比,UV光照法是一种省时、低能耗的脱除分子筛薄膜模板剂,制备高质量分子筛薄膜的有效方法。