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钛硅分子筛(TS-1)膜具有沸石膜材料的独特性能,可用于膜反应器,实现反应与分离过程的有效集成,以提高反应转化率,达到强化反应过程的目的;除此之外,TS-1膜可制成透明材料,在光学器件上有潜在应用;还可作为纳米材料的基体进行原子簇和超分子化合物的组装,以获得新的光学、电化学、光电子材料,应用于光电子、电化学领域。该膜具有优异的催化氧化性能,对于有H2O2参与的有机物择形氧化反应性能良好,反应后H2O2转化成H2O,对环境无污染。基于此,TS-1膜的合成与应用,引起世界范围的广泛关注。本论文的研究内容包括以壳聚糖为引导剂,在多孔Al2O3载体上b轴取向TS-1膜的制备及其形成机理;以无机物TiCl3为钛源,及使用微波辐射加热法,在多孔Al2O3载体上TS-1分子筛膜的合成;TS-1膜在正己烷部分氧化反应中的应用。利用载体表面性质对成膜的影响,分别在α-氧化铝,壳聚糖修饰的α-氧化铝、氧化锆修饰的α-氧化铝以及多孔不锈钢等载体上合成了TS-1膜。研究了不同的合成液组成及反应条件对膜结构的影响,包括模板剂TPAOH浓度及反应温度的影响。以壳聚糖修饰的α-氧化铝为载体,TPAOH浓度较低,180°C晶化温度下可得到连续的b轴取向TS-1膜。原子力显微镜、接触角测量、酸碱滴定、电子探针显微分析及X射线能谱分析证明TPAOH与TS-1前驱体同时吸附在壳聚糖膜的表面,形成凝胶层。结合不同结晶时间的扫描电镜照片推导出在以壳聚糖修饰的α-氧化铝载体上b轴取向TS-1膜的形成机理。即,在壳聚糖膜的表面形成TPAOH与TS-1前驱体的凝胶层,在凝胶层的底部结晶,晶核长成小晶体,晶体以b轴取向,晶体长得更大了,第一层晶体更紧密了,第五阶段,新的晶核在第一层晶体上形成,然后在第一层晶体的诱导下生长出第二层。采用无机物(TiCl3)为钛源制得TS-1分子筛膜。对所得膜材料进行扫描电镜、X射线衍射、红外及紫外-可见光谱、X射线能谱等检测。结果表明,用无机物(TiCl3)做钛源所得膜材料不含锐钛矿等杂质,钛含量低于胶液中钛含量,流失的钛存在于溶液中,不形成锐钛矿沉淀。采用微波法、二次生长-微波法及原位老化-微波法制备TS-1分子筛膜,对所得膜材料进行扫描电镜、X射线衍射、红外及紫外-可见光谱、X射线能谱等一系列表征。直接微波法得不到TS-1膜;二次生长-微波法得到的膜不够连续,并且有二次成核现象,晶体大小不均一;原位老化-微波法制得连续膜,并且晶粒细小,均一。将所得的TS-1膜用于正己烷的部分氧化反应。以TiCl3为钛源与以原位老化-微波加热法制得的TS-1膜为催化剂时,钛含量低时,催化性能不理想。b轴取向的TS-1膜为催化剂时,催化活性与选择性均令人满意。