以離子液合成法制備硅鋁型分子篩與分子篩結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、目前，離子液體作為一種新型的綠色和環(huán)境友好溶劑受到了極大的關(guān)注。它是由較大的有機(jī)陽(yáng)離子和較小的無(wú)機(jī)陰離子組成的鹽類(lèi)，與一般的離子化合物不同，它在室溫或室溫附近呈液態(tài)，因而也可以稱(chēng)為低溫熔融鹽。離子液體具有以下性質(zhì)：(1)蒸汽壓極低、不可燃；(2)溶解能力極佳，可以對(duì)各種有機(jī)物、無(wú)機(jī)物及聚合物進(jìn)行溶解；(3)熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性高、液程寬(-90～300℃)；(4)離子電導(dǎo)率高，電化學(xué)電位窗大。目前，在多相催化、有機(jī)合成、電化學(xué)、分離分析

2、化學(xué)等化學(xué)化工領(lǐng)域中，關(guān)于離子液體應(yīng)用的研究都有大量的報(bào)道。將離子液體用于合成分子篩材料的報(bào)道始于2004年，Cooper等以[C2mim]Br為溶劑和模板劑在常壓下合成了磷鋁型分子篩AlPO4-11和其它幾種類(lèi)分子篩材料，而利用離子液體熱合成法合成硅鋁型沸石分子篩的研究卻一直未見(jiàn)報(bào)道。 本論文中，首次利用1-乙基-3-甲基咪唑溴鹽離子液體通過(guò)離子液體熱合成法制備了硅鋁型分子篩——方鈉石。離子液體熱合成法與水熱和溶劑熱合成這些使

3、用分子溶劑的合成方法不同，它將離子液體這種離子化合物同時(shí)作為溶劑和模板劑進(jìn)行分子篩合成。由于離子液體具有液程寬、熱穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)，離子液體可以作為液體使用，其中的反應(yīng)可在常壓下進(jìn)行。并且離子液體有很強(qiáng)的自組裝能力，它能夠在液態(tài)下通過(guò)氫鍵形成超分子結(jié)構(gòu)，將離子液體作為模板劑使用，合成過(guò)程中不需要另外添加模板劑。我們利用這種方法合成出了晶體呈球形，晶粒約200～500nm的方鈉石。通過(guò)XRD、BET、SEM等現(xiàn)代表征手

4、段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征，考察了晶化時(shí)間、晶化溫度、硅鋁膠與離子液體的比例等合成條件對(duì)離子液體熱合成沸石分子篩晶化過(guò)程的影響，并且對(duì)合成機(jī)理進(jìn)行了初步的探討。研究結(jié)果表明：離子液體熱合成方鈉石，60～90℃為形成方納石的最佳溫度。水與離子液體的比例影響晶化反應(yīng)的進(jìn)程，當(dāng)離子液體與硅鋁膠重量比為3時(shí)，產(chǎn)品為純的方納石；隨體系中水含量的增加，樣品中出現(xiàn)了X沸石。以Si/Al比為1.1/1～10.0/1的硅鋁膠體系合成了方鈉石，且結(jié)晶度隨Si/Al比