全硅多级孔分子筛Silicalite

1、全硅多级孔分子筛 Silicalite-1 的制备及其吸附性能研究随着工业的发展 , 发展中国家的工业化水平也在不断地提高 , 工业发展所带 来的环境污染问题越来越严重 , 所以很多专家都想方设法在预防及治理环境污染 方面去深入研究。人们发现分子筛在这方面收效甚丰 , 有很大的开发利用价值。Silicalite-1 分子筛由于其自身特殊的结构构造及物理化学性能 , 被广泛 应用于预防及治理环境污染的工作中。 Silicalite-1 分子筛属于全硅型分子筛 , 是ZSM-5分子筛的全硅形式,与ZSM-5分子筛有着相同的骨架结构，但骨架中并不 含有铝元素 , 其孔道结构的独特性 , 有较高的水热

2、稳定性、亲油疏水性、择形催化 , 在化工领域上得到了不断发展。本论文主要工作介绍如下 :1 、以四丙基溴化铵为模板剂采用水热合成法进行 制备 Silicalite-1 分子筛, 通过调控模板剂与二氧化硅的摩尔比、 晶化时间、温 度等来研究影响合成Silicalite-1分子筛的因素。首先从XRD分析来看,在低温100C难以合成出Silicalite-1分子筛。其次从样品氮气吸附脱附测试数据来看 , 在晶化时间为 24h, 模板剂与二氧 化硅的摩尔比相同的情况下 ,随着晶化温度的升高 ,样品的比表面积逐渐增大。 例 如在模板剂（TPAB）与二氧化硅摩尔比为0.2、100C晶化24h时，样品的比表

3、 面积为289.26 m²/g,120 C以及140C时比表面积分别为 448.16 m²/g、454.92 m²/g,因此 140°C所制备的样品在同模板 剂（TPAB）与二氧化硅的摩尔比条件下,氮气吸附性能较好。同样,在140C晶化24h条件下,随着模板剂（TPAB）与二氧化硅摩尔比的 增大, 样品的比表面积先增大后减小 , 分子筛内部部分结构被破坏 , 比如模板剂 （TPAB）与二氧化硅摩尔比为0.2、0.35、0.5时，样品的比表面积分别为

4、454.92m²/g 、474.35 m²/g、367.97 m²/g。在140C晶化30h时，随着模板剂（TPAB）与二氧化硅摩尔比的增大,样品的比 表面积逐渐减小。晶化时间 24h 相对比晶化时间 30h, 样品的氮气吸附性能较好。综合来看在 模板剂（TPAB）与二氧化硅摩尔比为0.35、140C晶化24h条件下所合成的样 品氮气吸附性能较好。2、以四丙基氢氧化铵为模板剂 , 通过改变水的用量、 晶化温度、 晶化时间来 影响Silicalite-1分子筛

5、的合成。对所制备的样品进行 N₂>附-脱附测试可知：在晶化时间为24h条件下，随着晶化温度的升高，样品的比表面积也 随之增大。当水与正硅酸乙酯的摩尔比为 90、 100以及110时,随晶化温度改变样品的 比表面积相差分别为 125 m²/g 、 35 m²/g 、 30 m²/g 左右。虽然在这三种不同水与正硅酸乙酯的摩尔比条件下, 随着温度的升高,样品的比表面积会随之增大 ,但是从差值来看 ,样品在一定程

6、度上 存在结构部分破坏。同时对比晶化时间为 24h 以及 30h 时, 发现晶化时间为 24h 时相对较好。 3、 采用双模板剂来合成 Silicalite-1 分子筛 , 两种模板剂为四丙基溴化铵、 四丙基 氢氧化铵。首先在XRD表征中通过与标准卡片进行对比,在五个标准特征衍射峰位置处 均有衍射峰的存在 ,且在其他位置未发现明显杂峰。其次对样品进行 N₂吸附脱附表征分析,在模板剂（TPABr和 TPAOH与二氧化硅的摩 尔比为 0.3 时, 气相二氧化硅作为硅源合成的样品比表面积随着晶化温度的改变相比白炭黑和正硅酸乙酯为硅源合成的样品比表面积相差较大, 其中气相二氧化硅、白炭黑和正硅酸乙酯随晶化温度改变比表面积差值分别为 114.25 m²/g、29.9 m²/g 和 6.09 m<sup>2&