以廉價(jià)模板制備磁性ZSM-5中空纖維與微球的研究.pdf

1、磁性復(fù)合材料作為新型功能材料，在牛物、醫(yī)藥學(xué)、細(xì)胞學(xué)和環(huán)境工程等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。這些材料通常是以微米或納米大小的磁性材料為核，以各種有機(jī)或無(wú)機(jī)材料為殼組成的復(fù)合實(shí)體。而具有中空結(jié)構(gòu)的磁性復(fù)合材料的研究較少。本文采用模板法、通過(guò)先將磁性材料負(fù)載在廉價(jià)模板上，再經(jīng)水熱合成原位生長(zhǎng)ZSM-5分子篩，最后通過(guò)焙燒出去模板，制備了磁性ZSM-5中空纖維與中空微球。選用分子篩是因其具有規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)、均勻的分子大小孔徑、較大的比表面積、獨(dú)特

2、的表面性質(zhì)及其在催化、吸附和分離等領(lǐng)域的廣泛慮用。
　　 首先通過(guò)化學(xué)沉積法在聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維微濾膜表面沉積Fe3O4層、隨后進(jìn)行原位水熱合成在Fe3O4層表而合成ZSM-5沸石層，得到ZSM-5/Fe3O4/PVDF復(fù)合纖維，最后高溫焙燒除去模板后得到ZSM-5/Fe3O4中空纖維。通過(guò)調(diào)變Fe3O4反應(yīng)次數(shù)改變其厚度，從而調(diào)節(jié)ZSM-5/Fe3O4中空纖維的磁性。ZSM-5沸石晶粒大小亦可通過(guò)控制水熱處理時(shí)間來(lái)

3、控制。
　　 其后通過(guò)在廉價(jià)易得的油菜花粉(pollen)表面化學(xué)沉積Fe3O4粒子、隨后又涂覆SiO2保護(hù)層，再采用二次晶種生長(zhǎng)法得到ZSM-5/SiO2/Fe3O4/pollen復(fù)合微球，最后焙燒得到ZSM-5/SiO2/Fe3O4/中空微球。涂覆SiO2層有利于ZSM-5膜的合成，還是鐵氧化物磁性組份的保護(hù)層。在180℃下晶化36h可以生成致密連續(xù)、厚度約為1μm的ZSM-5層，其飽和磁化強(qiáng)度為10.23emu/g。

4、>　　 最后通過(guò)化學(xué)鍍?cè)陔姀S粉煤灰中浮選的空心微珠表面鍍鎳，再經(jīng)二次晶種牛長(zhǎng)法合成ZSM-5膜，制備了磁性ZSM-5/Ni/微珠中空沸石微球。當(dāng)化學(xué)鍍鎳時(shí)間從10min延長(zhǎng)到60min時(shí)，鎳層厚度從0.25μm分別增加到0.5和1.4μm。當(dāng)反應(yīng)溫度為180℃時(shí)，當(dāng)水熱處理時(shí)間從12h分別延長(zhǎng)到24和36h，ZSM-5沸石層厚度從6μm分別增加到8和10μm，當(dāng)反應(yīng)溫度降為130℃水熱處理時(shí)間為48h時(shí)，ZSM-5沸石層厚度為2μm左