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沸石分子筛是一类具有规整孔道结构的微孔材料。沸石分子筛独特的晶体结构,使其具有良好的离子交换性、吸附性、催化性等众多优异性能,因而广泛应用于催化、吸附、分离、石油化学工业、精细化工、环境保护以及发展新功能材料等诸多领域,在国民经济中占有重要的战略地位。
本论文选取 ZSM-5、丝光沸石和 Y 沸石三种分子筛为主要研究对象,并系统地研究了合成条件对三种沸石分子筛晶化的影响。不加任何有机模板剂用干胶转化法(DGC法)可以直接合成出 ZSM-5 和丝光沸石纯相;而 Y 沸石需要在反应前的干粉中滴加一定量的蒸馏水后才能得到。在无模板剂的情况下用DGC法合成ZSM-5分子筛,温度对ZSM-5分子筛的合成起着很重要的作用,而只有较低的起始SiO<,2>/Al<,2>O<,3>比才能得到ZSM-5 分子筛的纯相。当Na<,2>O/SiO<,2>比大于0.3时,在较低的温度和较短的时间内也能晶化出丝光沸石的纯相,一旦沸石相出现,在一定时间范围内,晶化时间则更多的是影响丝光沸石粒子的形貌大小和尺寸分布。
水胶转化法(HGC 法)也用来合成 Y 沸石,但铝源的选择影响其形成,对于非自发成核体系,当 NaAlO<,2>(84.23%)为铝源,白碳黑(99%SiO<,2>)为硅源且导向剂必须在低温下(0℃)陈化时能合成出 Y 沸石,且在导向剂没有失去活性的前提下,陈化时间越长,晶化得到的 Y 沸石分子筛颗粒的粒径就越小。而自发成核体系中不需要经过陈化过程就可以得到 Y 沸石分子筛纯相。
各种表征手段(XRD、IR、TEM、TG、DTA)对合成的ZSM-5,丝光沸石和 Y 沸石分子筛进行了系统的表征。通过对这几种材料的表征了解了三种材料的各种物理化学性质。同时论文中对表征结果进行分析,简单的探讨了时间、温度对沸石晶相和粒子大小的影响。