中孔分子筛的合成及应用研究

• 作 者: 林京福
• 发表日期: 2003年期
• 关键词: 中孔分子筛 自组装 模板剂 载体 光催化

分子筛的研究从微孔进入中孔阶段，标志着分子筛合成的新发展。中孔分子筛以其规则的中孔结构、高比表面积等特点，在催化、吸附等方面显示优异的性能，引起了广泛的关注。本文首先对中孔分子筛的合成、表征和应用等研究进行了系统的总结，然后对合成过程中辅助添加剂的影响和合成工艺的优化进行了研究。并以合成的中孔分子筛作为光催化剂载体，考察了其在光催化体系中的作用。 在中孔分子筛的合成过程中发现，以2℃／min的升温速率从室温升到550℃，保温5小时后自然冷却可以保证产物具有较好的有序结构和结晶度。在十六烷基三甲基溴化铵为主模板剂的情况下，考察了辅助模板剂扩孔作用和无机盐对产物结构的有序性的影响；结果表明，乙醇由于分子体积小，扩孔作用不明显；适量的丁醇和十二胺可以使孔径从3．5nm增大到4．5nm以上。在相同条件下添加无机盐，其对提高产物结构有序程度的顺序为：氟化钠＞氯化钠＞氯化铵＞硫酸铵。 本论文从合成的不同阶段调节pH值和控制晶化温度两个方面对中孔分子筛的合成工艺进行了研究。研究表明，在晶化过程中调节体系的pH值至9左右有利于合成高结晶度和结构有序性的产物；利用先低温后高温的分段晶化法，合成出产物的结晶度和结构有序性明显优于单一温度下晶化得到的产物。 本文还以中孔分子筛作为光催化剂载体，考察了其在光催化体系中的应用。以中孔分子筛为载体制备出的光催化剂用于光解Na₂S水溶液，与常规光催化剂相比较，其催化活性可提高5倍以上。