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沸石分子筛是一类具有规整孔道结构的微孔材料。沸石分子筛独特的晶体结构,使其具有良好的离子交换性、吸附性、催化性等众多优异性能,因而广泛应用于催化、吸附、分离、石油化学工业、精细化工、环境保护以及发展新功能材料等诸多领域,在国民经济中占有重要的战略地位。
论文中以N-甲基哌嗪衍生而来的五种季铵盐(SDAs1-5)作为模板剂合成沸石分子筛,并系统研究了合成条件对沸石分子筛晶化的影响。在水热合成条件下,五种季铵盐都可以作模板剂晶化出沸石分子筛。用常规水热法SDA1,SDA3和SDA4能够诱导出MTW骨架结构,具有一维孔道的ZSM-12沸石分子筛;SDA2和SDA5能够合成MFI骨架结构,三维孔道的ZSM-5沸石分子筛。Na+在ZSM-12沸石分子筛的晶化中起着一定的结构导向作用,而有机铵可能仅起着孔道填充作用。但在ZSM-5的合成过程中,Na+不是必须的。用干胶转化法以SDA5为模板剂能晶化出ZSM-11沸石分子筛。各种表征手段(XRD、IR、SEM、TG、DTA、BET和13CNMR)对合成的ZSM-5,ZSM-11和ZSM-12的沸石分子筛进行了系统的表征。通过对这几种材料的表征不仅了解了三种材料的各种物理化学性质,并且近一步证实了模板剂在沸石合成中的结构导向作用。同时论文中对表征结果进行分析,简单的探讨了模板剂结构与沸石骨架结构的对应关系。
以1,4-三乙氧基硅基苯(CH3CH2O)3Si-C6H4-Si(OCH2CH3)3为原料,四乙基氢氧化铵为模板剂,采用水热合成途径成功地晶化出了与β沸石骨架结构相似的有机-无机杂化微孔材料。并用XRD、TG-DTA热分析、固体13CNMR、IR、BET、TEM对合成的材料进行了详细的表征。