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《吉林大学》 2011年
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在压缩二氧化碳条件下合成分子筛

刘晓甫  
【摘要】:随着社会的发展,绿色化学受到越来越多的关注。二氧化碳因为其价廉易得,无毒无污染的优点受到越来越多的关注。超临界二氧化碳被应用于各种各样的领域中,比如说萃取分馏化学反应及材料制备、反胶团稳定性的控制、诱导纳米乳液及调整有机溶剂的性质等。 作为固体酸催化剂和功能材料的微孔沸石分子筛,被广泛的应用于石油化工等领域,并且在这些领域中都表现出了极好的催化性能,已经成为最重要的工业催化剂。但是它的孔道结构比较小,限制其作为催化剂进一步的应用,尤其是在大分子的催化反应中,这种限制表现的更为明显。解决这种问题的方法之一就是合成介孔分子筛。目前主要使用表面活性剂,硅烷聚合物和中尺度阳离子聚合物等介孔模板剂来合成介孔分子筛。这些介孔分子筛比传统的沸石分子筛的孔径大,有利于反应物和产物的扩散,这就为催化大分子反应提供了可能性。但是在工业化方面介孔分子筛的利用依然受到限制,其主要原因就是介孔模板剂的价格昂贵且合成工艺复杂。而且介孔分子筛的孔壁是无定形的,导致其水热稳定性差和酸强度低。因此,人们迫切需要制造出一种新型材料,这种材料不但要具有微孔分子筛的强酸性和高水热稳定性,还要具有介孔分子筛的大比表面积以及大孔道。 TS-1分子筛的出现,不管是在分子筛领域还是催化领域,都具有里程碑的作用。在双氧水作氧化剂的氧化反应中,TS-1分子筛具有活性高,选择性好,反应条件温和等优点。但是它的孔道结构比较小,限制在大分子的催化氧化反应中的应用。 第二章中我们探讨了在压缩二氧化碳体系中合成TS-1分子筛。我们用四丙基氢氧化铵做模板剂,异丙醇钛作为钛源,正硅酸乙酯作为硅源,在140℃及不同二氧化碳压力下晶化,并对样品其进行了表征。将合成的样品与传统方法合成的样品进行了对比。我们发现合成样品的粒径比传统方法合成的要大,并且随着压力的增加,粒径也在增加。我们也对合成的样品进行了苯乙烯环氧化反应,催化效果和传统水热合成的样品的催化效果相当。可能在大分子的催化反应中我们样品更能表现出很好的优越性,有待进一步的实验验证。 AlPO4-n系列分子筛的出现,在分子筛的发展史上也是一个重要的里程碑。 在第三章中我们探讨了在压缩二氧化碳体系中合成AlPO-5分子筛。我们用三乙胺做模板剂,异丙醇铝作为钛源,正硅酸乙酯作为硅源,在140℃及不同二氧化碳压力下晶化,并对样品其进行了表征。我们发现在压缩二氧化碳体系中合成出的样品与传统水热合成AlPO-5分子筛的形貌完全不同,在压缩二氧化碳条件下合成出的样品是六方层状的,而传统水热合成的样品是六方柱状的,并且随着压力的增加,粒径也在增加。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ424.25

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