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分子筛合成文献综述

分子筛合成文献综述. 导 师：曾爱武 报告人：刘林娇 时 间： 2012.11.18. 1. 2. 3. 4. 目 录. 原料、仪器. 水热合成基本路线. 水热合成基本特点. TNU-9 合成. 分子筛合成基本原料. 氧化铝. 硅源. 各种 Al(OH) 3 如三水铝石。 铝盐如九水硝酸铝、硫酸铝三氯化铝、铝酸钠、薄水铝石等. 水玻璃： Na2O · xSiO2; 硅酸钠： Na2SiO3 · 9H2O; 白炭黑、硅溶胶、卤代硅烷以及各种无定形硅石. 碱. 模板剂. 水.

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分子筛合成文献综述

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Presentation Transcript

  1. 分子筛合成文献综述 导 师：曾爱武 报告人：刘林娇 时 间：2012.11.18

  2. 1 2 3 4 目 录 原料、仪器 水热合成基本路线 水热合成基本特点 TNU-9合成

  3. 分子筛合成基本原料 氧化铝 硅源 各种Al(OH)3如三水铝石。 铝盐如九水硝酸铝、硫酸铝三氯化铝、铝酸钠、薄水铝石等 水玻璃：Na2O · xSiO2; 硅酸钠：Na2SiO3 · 9H2O;白炭黑、硅溶胶、卤代硅烷以及各种无定形硅石 碱 模板剂 水 Na2O、K2O、Li2O、CaO 或Na2O-K2O、Na2O- Li2O等混合碱 阳离子Na+、K+或水合阳离子、直链型高聚物、直链有机醇类或胺类。 H2O

  4. 分子筛合成基本原料 模板剂 阳离子Na+、K+或水合阳离子、直链型高聚物、直链有机醇类或胺类。

  5. 分子筛合成基本仪器 水热合成反应釜又称聚合反应釜，消解罐，高压消解罐、高压罐、反应釜、 压力溶弹、消化罐、水热合成釜。 聚四氟乙烯衬套，耐酸、碱腐蚀

  6. 分子筛合成基本路线 1.将原料以一定摩尔比例混合； 2.常温下搅拌陈化一定时间，使原料混合均匀成凝胶并有一定程度的成核； 3.装入水热合成反应釜中，在一定温度下放置一段时间。（晶体生长） 可以采用静态或动态。 4.产物经抽滤、水洗、烘干得到分子筛原粉。 5.高温焙烧除模板剂。 原料配比、陈化温度、反应温度和时间等因素对分子筛的合成影响都比较大

  7. 高温高压水热合成基本特点 1.水性质的变化： 蒸汽压、离子积变高； 密度、表面张力、粘度降低；（分子和离子的活动性增加） 2.水的作用： 溶剂作用；改变反应物与生成物的物化性质；作为反应和重排的促进剂；有时可作为化学组分参加反应；起压力传递介质的作用。 3.模板效应 阳离子Na+、K+或水合阳离子等，起到模板效应，在硅铝酸盐的缩聚反应中起重要作用，对硅铝酸根胶体化学性质有重要影响。此作用与其正电性、阳离子大小和几何构型有关。 直链离子型高聚物（有机阳离子模板剂），或有机醇类或胺类有机物做模板剂。 模板剂具有结构定向作用。其理论仍有待研究。

  8. TNU-9水热合成 一、参考文献 [1]. Suk Bong Hong. Synthesis, Crystal Structure, Characterization, and Catalytic Properties of TNU-9.2004 [2]. HONG S B.Zeolite TNU-9 and TNU-10,and fabrication method thereof.C2004-060871 [3]. Suk Bong Hong .Synthesis, Structure Solution, Characterization, and Catalytic Properties of TNU-10: A High-Silica Zeolite with the STI Topology.2004 [4]. Hengliu.Synthesis of Mo/TNU-9 catalyst and its catalytic performance in methane non-oxidative aromatization.2011 [5]. 潘旭闽.TNU-9分子筛催化环己烯直接水合制备环己醇的研究.2010 [6]. 徐臣.甲烷无氧芳构化载体的研究.2010 [7]. 《有机化学实验》

  9. TNU-9水热合成 二、原料配比 摩尔比：4.5(1,4-MPB)·xNa2O ·yAl2O3 ·30SiO2 ·1200H2O 5.0≦x ≦17.0; 0 ≦y ≦2.0 X=11,Y=0.6 SiO2/Al2O3=40~60 NaOH/SiO2=0.73

  10. 2 ＋ ＝ TNU-9水热合成 1,4-dibromobutane 1-methylpyrrolidine 1,4-MPB 三、模板剂的合成 1.将1,4-二溴丁烷、N-甲基四氢吡咯(excess)，置于丙酮中回流24h(60℃)； 2.用丙酮抽提过量胺，进行抽滤操作； 3.对所得混合物进行重结晶（甲醇-乙醚混合溶剂），干燥。

  11. TNU-9水热合成 四、TNU-9合成 1,4-MPB NaOH SiO2 Al(NO3) ·9H2O H2O 将一定量模板剂在水中溶解，依次加入硝酸铝、氢氧化钠和二氧化硅 常温老化24h,剧烈搅拌 装釜动态晶化160℃，大于8d 分子筛原粉 将产物进行抽滤、水洗 550℃空气氛围焙烧8h TNU-9

  12. TNU-9水热合成 五、TNU-9合成（2） X=9,X=13.5 4.5(1,4-DBB) ·x(1-MP) ·11Na2O ·0.5Al2O3 ·30SiO2 ·1200H2O 常温老化24h,剧烈搅拌 用1,4-二溴乙烷和1-甲基四氢吡咯代替模板剂1，4-MPB 装釜动态晶化160℃，大于8d 分子筛原粉 将产物进行抽滤、水洗，室温干燥12h 550℃空气氛围焙烧8h TNU-9

  13. TNU-9水热合成 每1000Å3体积里含有的T 原子数目 六、晶化时间对结果的影响 1. 体系中先出现层状的先驱MCM-22(P)（骨架密度 <MCM-22）,然后TNU-9出现，并迅速生长； 2 . 晶化时间增长，结晶度下降，并有石英出现； 混合物的均相混合不是控制TNU-9形成的决定因素， 但它可以加速晶化速度。

  14. TNU-9水热合成 2组：静态； 8组：有晶种； 13组：LiOH/SiO2 14组： KOH/SiO2 15组：4.5(1,4-DBB) ·9.0(1-MP) ·11Na2O ·0.5Al2O3 ·30SiO2 ·1200H2O at 160℃ for 10d 16组：4.5(1,4-DBB) ·13.5(1-MP) ·11Na2O ·0.5Al2O3 ·30SiO2 ·1200H2O at 160℃ for 6d 七、原料组成对结果影响 1,4-MPB的结构导向作用，以及原料中无机组分 的组成对TNU-9的形成都有重要影响； 15组中，加热7d后有MCM-22(P)出现，10d后获得充分结晶的TNU-9.

  15. Thanks !

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