地質(zhì)聚合物原位制備NaA沸石分子篩和GMs-CdS光催化材料的研究.pdf

1、“地質(zhì)聚合物”這一概念最早是由法國(guó)科學(xué)家Joseph Davidovits在1978年的國(guó)際理論和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IU PAC)大分子會(huì)議上提出。JosephDavidovits用質(zhì)量比為1∶1的高嶺土和石英與固體氫氧化鈉以及去離子水混合均勻經(jīng)進(jìn)一步的縮聚反應(yīng)形成一種新型的無(wú)機(jī)聚合物材料。
　　本實(shí)驗(yàn)首先采用溶膠-凝膠法制備出了Al2O3-SiO2粉體，并根據(jù)NaA沸石分子篩的理論配比采用0.9模的水玻璃(Na2O·0.9SiO2

2、)制備出了Na2O-Al2O3-SiO2-nH2O地質(zhì)聚合物漿料，通過調(diào)節(jié)不同的晶化條件來(lái)研究地質(zhì)聚合物轉(zhuǎn)化NaA沸石分子篩的效果。在研究非水熱法制備NaA沸石分子篩時(shí)發(fā)現(xiàn)水分在其轉(zhuǎn)化過程中起了很大的作用。本文又進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究了水分在地質(zhì)聚合物轉(zhuǎn)化NaA沸石分子篩中的作用。根據(jù)地質(zhì)聚合物的高溫快速凝固機(jī)理，通過懸浮固化法制備出了地質(zhì)聚合物小球(GMS)，并經(jīng)過離子交換和范德華力的作用吸附上Cd2+，通過光化學(xué)法使CdS生長(zhǎng)在地質(zhì)聚合物小球

3、的表面，制備出的負(fù)載CdS的地質(zhì)聚合物小球(GMS-CdS)。最后經(jīng)光催化降解甲基橙來(lái)測(cè)試其光催化性能，本實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)論如下:
　　(1)地質(zhì)聚合物非水熱制備NaA沸石分子篩，這種方法不需要水熱過程。在60℃下養(yǎng)護(hù)后，組成為1.11Na2O-Al2O3-2SiO2的地質(zhì)聚合物能夠轉(zhuǎn)化為結(jié)晶良好的NaA沸石分子篩。地質(zhì)聚合物凝膠轉(zhuǎn)化法的條件如下:1)高濃度鋁酸鹽和硅酸鹽的溶出，2)硅酸鈉模數(shù)低于1大于0.8，3)Si/Al/Na摩爾

4、比接近1∶1∶1。
　　(2)當(dāng)?shù)刭|(zhì)聚合物中的水分含量達(dá)到可以轉(zhuǎn)化NaA沸石分子篩所需要的水分時(shí)，其轉(zhuǎn)化的條件將會(huì)低于水熱反應(yīng)。如果將此地質(zhì)聚合物放在自然狀態(tài)下則其不會(huì)有晶相生成。密封條件下所需轉(zhuǎn)化條件降低，這是由于水分子在狹小的空間里會(huì)更加活躍，水合鈉離子的移動(dòng)將會(huì)更加劇烈，提供地質(zhì)聚合物晶化所需的養(yǎng)分更加充足。由于在養(yǎng)護(hù)過程中水分的損失，自然條件下的地質(zhì)聚合物晶化所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)無(wú)法被運(yùn)輸?shù)浇Y(jié)晶位置，進(jìn)而影響了晶化過程。