以聚丙烯酸为介孔模板合成介孔MFI型沸石

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介孔沸石既具有微孔沸石分子筛的优点(强的水热稳定性和酸性),又具备了介孔材料的优点(良好的扩散性),使其在催化领域有着广泛的应用前景。聚电解质在溶液中能够电离而产生静电作用,本身带有电荷可以与组成沸石的无机组分产生相互作用,同时聚电解质在溶液中可以有多种存在状态,这些使其在多级孔沸石的合成领域具有潜在的利用价值。本文中我们采用阴离子聚电解质(聚丙烯酸PAA)为介孔模板,成功合成出介孔silicalite-1,ZSM-5和TS-1沸石材料。并且通过X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),氮气吸附和透射电镜(TEM)等手段对所合成的样品进行表征,并讨论了影响介孔形成的因素。具体工作如下:  1.以聚丙烯酸(PAA)为介孔模板,并辅助以双亲硅烷TPOAc,成功合成出介孔silicalite-1,其介孔孔径为5~20 nm。PAA能够在水溶液中分散均匀,我们在合成体系中加入四丙基氢氧化铵(TPAOH)为微孔的模板剂,PAA电离产生的H+被TPAOH中和后,PAA的分子链在溶液中完全展开,溶液的粘度增大。随后向体系中加入硅源和双亲硅烷,体系呈现透明溶胶状。最后将NaCl溶液加入到体系中,促进了硅源和双亲硅烷的水解,使体系变为白色乳液状。经过水热晶化,得到具有晶内介孔的silicalite-1。体系中的NaCl,PAA和双亲硅烷TPOAc都对沸石中介孔的形成有重要的作用。  2.在合成体系中引入铝源,以PAA为介孔模板合成了具有晶内介孔的ZSM-5沸石,介孔的孔径为5~10 nm。同时向体系中引入过氧钛酸为钛源,成功合成了具有晶内介孔的TS-1,通过UV和EDX分析,介孔TS-1中确实存在骨架钛。
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