高岭土为原料的微纳米 A 型分子筛的合成、性能及机理研究摘要:A 型分子筛作为微孔材料,具有丰富的孔结构、规则的孔道分布,因而在催化材料、吸附材料、分离材料、光电材料、功能材料等领域具有广泛的应用,为社会发展创造巨大的价值
目前,以高岭土等矿物材料为原料合成分子筛是其发展趋势,高岭土是一种天然硅铝酸盐矿物,在我国储量十分丰富
本论文以高岭土为原料,利用水热合成法制备了 A 型分子筛
研究了陈化温度、陈化时间、晶化温度、晶化时间以及减浓度对 4A 型分子筛结晶度的影响,得出了制备 A 型分子筛的最优工艺参数
研究了 KCl 的加入量对 3A 型分子筛结晶度和静态饱和吸水量的影响
通过模板法制备出二维 A 型分子筛材料,并对其微观结构进行研究
同时,对高岭土制备 A 型分子筛的形成机理进行了系统的研究
本研究在绿色环保高岭土深加工、降低分子筛制备成本、拓宽分子筛应用领域等方面都具有重大的理论和应用价值
本论文的创新点如下:(1)以高岭土为原料一步水热合成法制备出 3A 型分子筛材料,解决 3A 型分子筛合成过程繁琐、合成周期长的问题
(2)采用模板法,以高岭土为原料,制备出非常规结构的二维 A 型分子筛材料
本论文取得的成果以及主要结论如下:(1)高岭土的硅铝比约为 2
5,适合制备 A 型分子筛材料
热重-差热分析结果表明活化温度为:600~900℃
(2)高岭土制备 4A 型分子筛,在水热合成过程中,通过单因素实验法确定了最佳工艺条件:碱浓度 2
5 mol·L-1,陈化温度 60℃,陈化时间 4h,晶化温度 90℃,晶化时间 4h
研究结果表明合成 4A 型分子筛的结晶度为 90
7%,比表面积为21
106 m2·g-1
TEM 研究结果表明 4A 型分子筛的晶体结构属于体心立方结构(BCC)以及 4A 型分子筛是多晶体
EDX 能谱分析结果表明 4A 型分子筛的 Si