沸石分子筛自从被人们发现以来就一直被研究人员们所重视,其合成方法主要为水热合成法和同晶取代法。水热合成方法由于使用了大量的溶剂,在制备分子筛的过程中容易造成对环境的污染,同晶取代法的操作比较复杂且重复性差。而固相无溶剂合成方法作为一种较新的分子筛合成方法,具有操作简便,体系压力低更安全,且反应后不会产生大量的废水等特点。因此本研究课题以廉价的工业副产物纳米二氧化硅和工业废弃物微硅粉作为硅源,采用固相无溶剂法探索合成出了 Si-ZSM-5和杂原子X-ZSM-5分子筛以及钛硅分子筛TS-1,既实现了上述固体硅源的高值利用,同时又提供了一种较温和的MFI型分子筛的合成方法。研究采用四丙基溴化铵(TPABr)为模板剂,氯化铵为矿化剂,通过该固相无溶剂合成方法在180 ℃下加热晶化48 h后得到了 Si-ZSM-5分子筛和杂原子X-ZSM-5分子筛,并对Si-ZSM-5分子筛的合成进行了晶化温度和晶化时间的考察,结果表明以纳米二氧化硅作为硅源合成Si-ZSM-5分子筛时,合成温度范围可以扩展为120 ℃-180℃。而对于较难进入分子筛骨架的钛,通过改变矿化剂,以氟化铵代替氯化铵作为矿化剂,利用氟离子的作用合成出了钛硅分子筛TS-1。研究考察了晶化温度和晶化时间对钛硅分子筛TS-1的合成影响,结果表明在120 ℃-180℃范围内都可以合成出结晶度较高的钛硅分子筛TS-1,当晶化温度为120 ℃时晶化60 h后得到的样品结晶最高,而当温度为180℃时晶化36 h后的样品结晶度最高。通过对高钛含量的钛硅分子筛TS-1的表征及其结晶动力学计算研究,本研究课题初步得到了固相无溶剂合成钛硅分子筛TS-1的合成规律:低温下需要的合成时间较长,而高温可以大大缩短合成时间,但不同温度下合成的样品的晶化过程起初都存在一段诱导期,经过诱导期之后样品的结晶度迅速上升,随着时间的继续延长样品的结晶度达到最高后开始有所下降。此外该体系下反应的成核活化能较高,晶体生长活化能较低,因此晶体成核速率较慢,晶体生长速率较快。本研究将固相无溶剂合成出来的钛硅分子筛TS-1作为催化剂,H2O2作为氧化剂用于催化降解选矿药剂黄药溶液,研究发现加入钛硅分子筛TS-1催化剂后,去除率大大提高,同时黄药降解后的主要产物为二硫化碳。反应温度越高TS-1/H2O2催化降解黄药的速率越快且效率越高,当温度为55 ℃时,反应10min后黄药的去除率已经达到95.5%。同时在酸性和碱性条件下,TS-1/H2O2催化降解黄药的反应产物有所不同,在酸性条件下主要产物为二硫化碳,而在碱性条件下主要产物为硫代硫酸盐。