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无有机模板法制备Cu-ZSM-5催化剂及其选择性催化氧化苯乙烯
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作者 刘献锋 张晨芳 +2 位作者 张方 张东平 孔岩 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期93-102,共10页
不使用任何有机模板剂,硝酸铜和正硅酸四乙酯(TEOS)经过酸性水解、碱性陈化和水热晶化,制备得到四配位铜修饰ZSM-5沸石(Cu-ZSM-5)。考察凝胶的Si/Al摩尔比、pH值、晶化温度和晶化时间对Cu-ZSM-5的晶型和相对结晶度的影响。采用X射线衍射... 不使用任何有机模板剂,硝酸铜和正硅酸四乙酯(TEOS)经过酸性水解、碱性陈化和水热晶化,制备得到四配位铜修饰ZSM-5沸石(Cu-ZSM-5)。考察凝胶的Si/Al摩尔比、pH值、晶化温度和晶化时间对Cu-ZSM-5的晶型和相对结晶度的影响。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外漫反射谱和X-射线光电子能谱等手段对Cu-ZSM-5进行分析表征。结果表明:Cu-ZSM-5沸石具有MFI结构,结晶度高,无其他杂晶;铜原子以四配位为主。四配位铜是催化氧化苯乙烯的活性位点;在m(Cu-ZSM-5-50)=0.1 g、n(TBHP)/n(Styrene)=1.5、T=60℃、t=5 h条件下,苯乙烯转化率和苯甲醛选择性分别为76.5%和69.4%,表明Cu-ZSM-5-50具有较高的催化活性和较好的重复利用性。该制备方法不使用有机模板剂,无需高温焙烧,Cu-ZSM-5催化剂的制备成本大大降低。 展开更多
关键词 ZSM-5 无有机模板 催化氧化 苯乙烯 苯甲醛
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变浓度无有机模板剂合成ZSM-5沸石分子筛膜 被引量:4
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作者 成岳 杨宇川 +2 位作者 李健生 孙秀云 王连军 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2005年第6期796-800,F005,共6页
报道了无有机模板剂制备出15 nm的ZSM-5分子筛,并以其为晶种浸涂在多孔α-Al2O3陶瓷管外表面,再用先浓后稀的无有机模板剂的晶化液水热合成出ZSM-5分子筛膜的新方法.晶种和晶化液的物质的量组成为12Na2O:100SiO2:2A12O3:(2500~5000)H2O... 报道了无有机模板剂制备出15 nm的ZSM-5分子筛,并以其为晶种浸涂在多孔α-Al2O3陶瓷管外表面,再用先浓后稀的无有机模板剂的晶化液水热合成出ZSM-5分子筛膜的新方法.晶种和晶化液的物质的量组成为12Na2O:100SiO2:2A12O3:(2500~5000)H2O.XRD分析表明α-A12O3陶瓷管表面的膜层是ZSM-5沸石晶相,SEM结果显示合成的沸石膜层晶体相互交连,形成一层连续的多晶层,厚度约5μm.其对H2、N2和CO2的渗透率分别是0.894、0.327和0.314μmol·(m2·s·Pa)-1,H2/CO2和H2/N2的理想分离因子分别为2.84和2.73. 展开更多
关键词 纳米ZSM-5沸石分子筛膜 无有机模板 变浓度晶化 渗透率 合成 催化剂
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无有机模板剂体系水热合成Beta沸石中晶种的导向机理(英文) 被引量:4
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作者 郑步梅 万玉凤 +4 位作者 杨卫亚 凌凤香 谢红 方向晨 郭洪臣 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1800-1810,共11页
在无有机模板剂体系中研究了不同硅铝比和晶粒度Beta沸石晶种的结构导向行为,采用X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电镜、透射电镜、紫外-拉曼光谱、红外光谱和N2物理吸附等方法对不同晶化时间固相产物和Beta沸石产物进行了表征.结果表明... 在无有机模板剂体系中研究了不同硅铝比和晶粒度Beta沸石晶种的结构导向行为,采用X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电镜、透射电镜、紫外-拉曼光谱、红外光谱和N2物理吸附等方法对不同晶化时间固相产物和Beta沸石产物进行了表征.结果表明,不同Beta沸石晶种,包括全硅晶种,均能够导向合成Beta沸石,而且晶种在晶化诱导期都发生溶解.但是,晶种的硅铝比、晶粒度、预处理(焙烧)以及晶种加入的时间对晶种的溶解行为、Beta沸石晶化过程和产物都有重要影响.形貌研究还发现,含铝晶种不仅溶解后的残体通过提供晶核聚集的"固载化"表面导向了新生Beta沸石小晶体的密集生长,而且溶解下来的结构片段也提供了分散的晶核导向形成相对分散的Beta沸石小晶体;全硅晶种则仅通过溶解下来的结构片段提供分散的晶核.在无模板体系中,使用适当高硅铝比、小晶粒和经过焙烧处理的Beta沸石作为晶种有利于合成得到高结晶度的Beta沸石纯相. 展开更多
关键词 无有机模板剂合成 BETA沸石 晶种法 晶种残体 晶种溶解片段
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无有机模板剂合成ZSM-5分子筛膜 被引量:3
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作者 成岳 刘媚 唐燕超 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期593-596,共4页
用不含有机模板剂的方法,在平均孔径为2μm多孔α-Al2O3陶瓷管外表面合成了ZSM-5分子筛膜。采用摩尔组成为12Na2O:100SiO2:2Al2O3:2500H2O,合成的ZSM-5分子筛晶种,晶粒发育完整,粒度在15nm左右。再用摩尔组成为28Na2O:100SiO2:1.5Al2O3:... 用不含有机模板剂的方法,在平均孔径为2μm多孔α-Al2O3陶瓷管外表面合成了ZSM-5分子筛膜。采用摩尔组成为12Na2O:100SiO2:2Al2O3:2500H2O,合成的ZSM-5分子筛晶种,晶粒发育完整,粒度在15nm左右。再用摩尔组成为28Na2O:100SiO2:1.5Al2O3:5000H2O的晶化溶胶,在种了晶种的支撑体上合成的ZSM-5分子筛膜,经FT-IR分析具有ZSM-5分子筛的典型五元环结构,XRD分析表明有ZSM-5分子筛,SEM表明分子筛膜无明显缺陷,膜厚度约13μm,其对H2的渗透率可达2.3×10-7mol·(m-2·s-1·Pa-1),H2/N2,H2/CH4,H2/CO2的理想分离因数分别为3.14,2.35.2.71。 展开更多
关键词 纳米晶种 无有机模板 ZSM-5分子筛膜 渗透率
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无有机模板快速合成ECR-1沸石
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作者 任利敏 朱龙凤 +3 位作者 丁红 杨承广 孟祥举 肖丰收 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期662-666,共5页
在无有机模板剂的条件下快速合成了硅铝沸石分子筛ECR-1,合成温度为120℃,反应时间为4 d,与传统的无有机模板合成反应时间(14 d)相比,其生长周期大大缩短,这是由它们的晶体生长机理不同所致.通过红外光谱、氮气吸附、扫描电镜、ICP及核... 在无有机模板剂的条件下快速合成了硅铝沸石分子筛ECR-1,合成温度为120℃,反应时间为4 d,与传统的无有机模板合成反应时间(14 d)相比,其生长周期大大缩短,这是由它们的晶体生长机理不同所致.通过红外光谱、氮气吸附、扫描电镜、ICP及核磁共振谱等对产品的物理化学性能进行表征,以异丙苯裂化作为探针反应考察了样品的催化裂化性能. 展开更多
关键词 快速晶化 无有机模板合成 ECR-1沸石 异丙苯催化裂化
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无有机模板剂制备ZSM-5分子筛及其环己烯水合应用 被引量:2
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作者 彭胜 李洪娟 +3 位作者 贾伟艺 王志彦 陈曦 王亚涛 《工业催化》 CAS 2020年第6期40-45,共6页
以硫酸铝、水玻璃为主要原料,无有机模板剂条件下采用两步水热晶化法合成ZSM-5分子筛。系统研究钠硅比、水硅比和晶化时间等因素对ZSM-5分子筛结晶度和晶粒尺寸的影响。采用XRD和SEM对制备的ZSM-5分子筛进行结构表征,并考察ZSM-5分子筛... 以硫酸铝、水玻璃为主要原料,无有机模板剂条件下采用两步水热晶化法合成ZSM-5分子筛。系统研究钠硅比、水硅比和晶化时间等因素对ZSM-5分子筛结晶度和晶粒尺寸的影响。采用XRD和SEM对制备的ZSM-5分子筛进行结构表征,并考察ZSM-5分子筛在环己烯水合反应中的催化性能。结果表明,在一定钠硅物质的量比和水硅物质的量比范围,ZSM-5分子筛结晶度随钠硅物质的量比的增加与水硅物质的量比的减小而升高。无有机模板剂条件下制备ZSM-5分子筛,不仅降低生产成本,减少对环境的危害,而且在环己烯水合反应中表现出较好的催化活性,随着ZSM-5分子筛晶体尺寸减小,环己烯转化率提高。 展开更多
关键词 催化剂工程 ZSM-5分子筛 无有机模板 钠硅比 水硅比 环己烯水合
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无有机模板条件下晶种导向合成微孔分子筛晶体材料 被引量:9
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作者 张海燕 杨承广 +1 位作者 孟祥举 肖丰收 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第23期2387-2392,共6页
沸石分子筛晶体材料(例如Beta,ZSM-34)由于具有独特的物理及化学性质,被广泛应用于催化、吸附与分离、离子交换等领域.一般来说,大多数分子筛晶体材料需要在有机模板剂存在的条件下合成.然而,有机模板剂的使用会带来很多问题,例如,提高... 沸石分子筛晶体材料(例如Beta,ZSM-34)由于具有独特的物理及化学性质,被广泛应用于催化、吸附与分离、离子交换等领域.一般来说,大多数分子筛晶体材料需要在有机模板剂存在的条件下合成.然而,有机模板剂的使用会带来很多问题,例如,提高分子筛晶体材料的合成成本、在高温煅烧去除模板剂的过程中,消耗大量的能量以及带来环境污染.因此,开发无有机模板剂合成沸石分子筛新路线具有十分重要的研究意义和实用价值.近年来,我们研究小组首先开发了无有机模板条件下晶种导向合成分子筛的新方法,相继合成出了Beta,ZSM-34,FER和LEV等微孔分子筛晶体材料.将对这几种沸石的合成进行简要的评论. 展开更多
关键词 分子筛 沸石晶体材料 无有机模板 晶种导向合成
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无有机胺模板剂法制备ZSM-5@Silicalite-1核壳材料 被引量:1
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作者 沈宏宇 刘民 +5 位作者 李俊杰 李秀杰 谢素娟 陈福存 郭新闻 朱向学 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期282-291,共10页
ZSM-5@Silicalite-1核壳材料由于其表面纯硅Silicalite-1分子筛能够有效覆盖ZSM-5分子筛表面的酸性位,从而抑制外表面积炭反应,提高其在甲醇转化、烯烃裂解、烷基化等反应中的稳定性及特定产物选择性。但是,ZSM-5@Silicalite-1核壳材料... ZSM-5@Silicalite-1核壳材料由于其表面纯硅Silicalite-1分子筛能够有效覆盖ZSM-5分子筛表面的酸性位,从而抑制外表面积炭反应,提高其在甲醇转化、烯烃裂解、烷基化等反应中的稳定性及特定产物选择性。但是,ZSM-5@Silicalite-1核壳材料合成需使用有机胺模板剂导向合成,且合成体系采用较高的H_(2)O/SiO_(2)摩尔比(n(H_(2)O)/n(SiO_(2))>120),带来成本高、产量低、废水多等难题。因此,提出了一种无有机胺模板剂绿色合成ZSM-5@Silicalite-1的新策略,该方法以ZSM-5沸石分子筛为晶种,以乙醇作为孔道填充剂,采用研磨的方法成功制备ZSM-5@Silicalite-1核壳材料;采用XRD、SEM、物理吸附、XPS等表征手段进行分析,并考察了n(Na_(2)O)/n(SiO_(2))、n(C_(2)H_(5)OH)/n(SiO_(2))、晶种类型以及晶化时间等参数对合成ZSM-5@Silicalite-1的影响。结果表明,无有机胺模板剂法合成的ZSM-5@Silicalite-1分子筛不仅样品收率高且具有较高的结晶度和规整的形貌。当n(Na_(2)O)/n(SiO_(2))=0.035、n(C_(2)H_(5)OH)/n(SiO_(2))=1.62、晶化时间为48 h时,ZSM-5@Silicalite-1核壳材料的结晶度最高。 展开更多
关键词 无有机模板 ZSM-5@Silicalite-1 核壳材料 绿色合成
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含氟体系中无模板剂合成SSZ⁃13分子筛
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作者 王学铭 纪妍妍 郑春明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期4038-4041,共4页
本实验以玻璃纤维为硅源,在不添加有机模板剂的条件下通过水热合成法合成了SSZ⁃13分子筛。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT⁃IR)等表征手段,探讨原料投料比中硅源的含量、SiO2/Al2 O3比、体系碱度及晶化时间对SSZ... 本实验以玻璃纤维为硅源,在不添加有机模板剂的条件下通过水热合成法合成了SSZ⁃13分子筛。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT⁃IR)等表征手段,探讨原料投料比中硅源的含量、SiO2/Al2 O3比、体系碱度及晶化时间对SSZ⁃13分子筛形成的影响。结果表明,在120℃下,晶化反应24 h,且初始混合物的物质的量之比n(Na2O)∶n(Al2O3)∶n(SiO2)∶n(H2O)∶n(NH4F)=3∶1∶3.5∶250∶1时,制备得到了纯相的SSZ⁃13分子筛。该合成过程中不添加任何有机模板剂,降低了生产成本,且无需煅烧去除有机模板剂,减少了有害气体的排放。 展开更多
关键词 SSZ⁃13分子筛 无有机模板 氟离子辅助合成
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用于柴油车尾气消除反应(NH3-SCR)的八元环沸石分子筛研究进展 被引量:10
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作者 章凌 段宏昌 +3 位作者 谭争国 吴勤明 孟祥举 肖丰收 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期19-27,共9页
系统总结了作为柴油车尾气消除反应(NH3-SCR)催化材料的八元环沸石分子筛(CHA,AEI,RTH)的研究进展,讨论了不同方法合成的八元环沸石分子筛在NH3⁃SCR反应中的性能差异,并对未来八元环分子筛的发展趋势进行了展望.
关键词 八元环沸石分子筛 铜胺络合物 无溶剂法 无有机模板剂法 选择性催化还原反应
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Y沸石水热转晶为ECR-1沸石的研究 被引量:2
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作者 丁红 宋江伟 +1 位作者 任利敏 肖丰收 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期255-257,共3页
Aluminosilicate zeolite ECR-1 was successfully obtained under hydrothermal condition at 100 ℃ by hydrothermal phase transition of zeolite Y in the absence of organic template.When n(Na2O)/n(SiO2)ratio in the starting... Aluminosilicate zeolite ECR-1 was successfully obtained under hydrothermal condition at 100 ℃ by hydrothermal phase transition of zeolite Y in the absence of organic template.When n(Na2O)/n(SiO2)ratio in the starting aluminosilicate gel[n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(Na2O)∶n(H2O)=10∶1.0∶2.5—3.3∶200] was 0.33,the phase transition from zeolite Y to zeolite P occurred.However,when the n(Na2O)/n(SiO2)ratio was 0.25,zeolite Y was converted into zeolite ECR-1.In this case,zeolite Y was served as nutrient for the crystallization of zeolite ECR-1. 展开更多
关键词 无有机模板 转晶 水热条件 ECR-1沸石 Y沸石
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无机体系合成纳米丝光沸石组装体及其优异的二甲醚羰基化催化性能 被引量:2
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作者 曹凯鹏 樊栋 +7 位作者 曾姝 樊本汉 陈南 高铭斌 朱大丽 王林英 田鹏 刘中民 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第9期1468-1477,共10页
乙醇是一种重要的有机化工原料和燃料/燃料添加剂.二甲醚(DME)羰基化制乙酸甲酯(MAc)并进一步加氢制备乙醇提供了一条乙醇生产新途径.作为该路线的核心过程,DME羰基化制备MAc反应具有原子经济性高和反应条件温和等特点,近年来备受关注.... 乙醇是一种重要的有机化工原料和燃料/燃料添加剂.二甲醚(DME)羰基化制乙酸甲酯(MAc)并进一步加氢制备乙醇提供了一条乙醇生产新途径.作为该路线的核心过程,DME羰基化制备MAc反应具有原子经济性高和反应条件温和等特点,近年来备受关注.在DME羰基化制备MAc的多相催化剂中,丝光沸石(MOR)是迄今为止最为高效的催化剂之一,表现出优异的羰基化反应活性和高MAc选择性.但传统的无机体系合成方法只能得到Si/Al比(SAR)介于5~7的MOR沸石,且晶体尺寸通常较大.本文设计了低碱度凝胶体系和晶种法相结合的合成策略,在无有机模板条件下绿色高效合成了SAR最高为9.4的MOR沸石纳米组装体.选取三个具有不同SAR(I-5.3,I-7.4和I-9.4)的样品进一步表征并与其催化性能相关联.实验发现,催化剂的酸强度随着SAR的提高而明显增强,但是三个样品的总酸量以及Brønsted酸在主孔道和侧口袋的分布比例接近.利用傅里叶变换红外和钠核磁技术分别对H-MOR及其Na-MOR母体样品中的酸羟基和Na+的空间分布进行分析,发现质子在主孔道与侧口袋的分布比例与Na+的分布并不一致,表明质子和Na+可以落位于同一T位的不同氧位.通过对催化剂扩散性质以及酸性位的可接触性的表征,发现低硅样品I-5.3和I-7.4尽管晶粒尺寸较小,但由于孔道中骨架外铝的含量较高,严重阻碍内扩散,并且导致吡啶对12元环主孔道中酸中心的可接触性降低.相对于低硅样品,高硅样品I-9.4由于其相对较低的骨架铝密度和较低的脱铝程度,表现出最优的传质性能以及吡啶对12元环主孔道中酸中心的可接触性,催化剂主通道中的所有酸性位都能被吡啶所覆盖.相应地,样品I-9.4(吡啶修饰催化剂)在DME羰基化反应中表现出较高的催化活性与MAc选择性(接近100%),MAc产率高达6.8 mmol/g/h.综上,本文发展的无有机模板策略合成MOR沸石纳米组装体具有良好应用前景. 展开更多
关键词 丝光沸石 无有机模板合成 二甲醚羰基化 酸性质 扩散
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渗透汽化异丙醇脱水ZSM-5沸石膜的制备与表征 被引量:3
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作者 李良清 李佳佳 +3 位作者 张进建 王震 周琳 王金渠 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期136-141,共6页
采用二次生长法在无有机模板剂条件下水热晶化制备高质量纯相ZSM-5沸石膜。考察了Na2O/SiO_2摩尔比和Na F/SiO_2摩尔比对制备ZSM-5沸石膜及其结构、形貌与渗透汽化异丙醇脱水分离性能的影响。结果表明,在较低Na2O/SiO_2摩尔比或Na F/Si... 采用二次生长法在无有机模板剂条件下水热晶化制备高质量纯相ZSM-5沸石膜。考察了Na2O/SiO_2摩尔比和Na F/SiO_2摩尔比对制备ZSM-5沸石膜及其结构、形貌与渗透汽化异丙醇脱水分离性能的影响。结果表明,在较低Na2O/SiO_2摩尔比或Na F/SiO_2摩尔比下制备的沸石膜膜层结晶度低;而在较高Na2O/SiO_2摩尔比或Na F/SiO_2摩尔比时,易转晶生成mordenite沸石晶体;仅在Na2O/SiO_2摩尔比为0.17、Na F/SiO_2摩尔比为0.9时,制备出高质量纯相ZSM-5沸石膜,其膜层平整、连续、致密且结晶度高,该膜在渗透汽化异丙醇脱水中具有最佳的分离性能,其渗透通量为3.88 kg/(m2·h),水对异丙醇的分离系数达10 000以上。 展开更多
关键词 ZSM-5沸石膜 二次生长法 无有机模板 渗透汽化 异丙醇脱水
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沸石分子筛绿色高效合成的研究进展 被引量:4
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作者 吴春洋 王知微 +2 位作者 赵莹 张红丹 程鹏 《化学试剂》 CAS 北大核心 2022年第11期1543-1550,共8页
沸石分子筛是一类多孔材料,因其具有有序的孔道结构、高的水热稳定性以及独特的催化活性,作为一种优异的固体催化剂广泛应用于化学工业中。沸石分子筛在制备过程需要使用含硅、铝的化工原料以及价格昂贵且有毒害的有机模板剂。投入使用... 沸石分子筛是一类多孔材料,因其具有有序的孔道结构、高的水热稳定性以及独特的催化活性,作为一种优异的固体催化剂广泛应用于化学工业中。沸石分子筛在制备过程需要使用含硅、铝的化工原料以及价格昂贵且有毒害的有机模板剂。投入使用前需要通过煅烧去除有机模板剂,不但会产生污染环境的NO_(x)化合物与温室气体CO_(2),而且会提高分子筛的合成成本。此外,沸石分子筛的晶化时间长达数天,造成极大能源损耗。因此,如何绿色高效地合成沸石分子筛材料意义重大。主要从合成原料和合成方法两方面阐述沸石分子筛的绿色高效合成,就其存在问题进行讨论,并对其未来发展进行展望。 展开更多
关键词 沸石分子筛 晶化 合成原料 羟基自由基辅助合成 微波辅助合成 无有机模板剂合成 无溶剂合成
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无模板两步法合成亚微米A型沸石 被引量:1
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作者 刘艳娜 白璞 +3 位作者 龙丽 简攀 肖松 孙彦琳 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1325-1331,共7页
不添加有机模板剂,采用较廉价的硅酸钠和铝酸钠分别作为硅源和铝源,经由两步法合成粒度分布均匀且晶型较好的亚微米A型沸石。研究了经不同陈化时间后硅铝凝胶结构发生的变化及经过晶化后产物的粒径变化。结果表明:陈化时间为0~85h时,主... 不添加有机模板剂,采用较廉价的硅酸钠和铝酸钠分别作为硅源和铝源,经由两步法合成粒度分布均匀且晶型较好的亚微米A型沸石。研究了经不同陈化时间后硅铝凝胶结构发生的变化及经过晶化后产物的粒径变化。结果表明:陈化时间为0~85h时,主要表现为诱导成核,在这段时期硅铝凝胶中对A型沸石成核过程有重要影响的四元环、双四元环数量显著增加,而陈化时间为85~139h主要表现为晶核的生长;随着陈化时间的延长硅铝凝胶中SiO2/Al2O3逐渐减小,且尺寸也逐渐变小;在0~85h区间,合成最终产物的平均粒径随着陈化时间延长而减小,在85h时最小,可达500nm左右;继续延长陈化时间至139h将导致小颗粒A型沸石发生团聚,且形貌也变的不规整。 展开更多
关键词 A型沸石 无有机模板 硅铝凝胶变化 晶粒尺寸
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