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所谓超微孔(super-microporous)分子筛,一般是指其均一孔径介于微孔和介孔临界区间,即在1.0—2.0nm范围内的分子筛材料。 近年来,对于传统沸石分子筛(一般孔径尺寸≤1.0nm)和介孔分子筛(一般孔径尺寸≥2.0nm)的合成和应用研究技术日趋成熟,而对于此类超微孔分子筛材料的专门研究报道却相对较少。6基于此类分子筛对于1.0—2.0nm范围分子择形催化性能的优势和潜在工业价值,本论文选用正己胺、正辛胺和十二胺三种中性伯胺为模板剂,通过调节合成中A1源的加入量,成功地合成出此类新型的超微孔分子筛材料,并对其热稳定性、水热稳定性和酸性等孔性材料的基本性质进行了初步研究。 首先,以十二胺为模板剂,创新性地采用在合成过程中一步引入A1源的方法,成功地在醇体系下合成出孔径尺寸约为1.7nm的超微孔硅铝分子筛材料SMS-12。实验结果太原理工大学硕士研究生学位论文显示,产品粒度大小在300nln~lha之间,且稳定性较好。其中,热稳定性最高可在900℃维持4小时,其水热稳定性最长可在沸水中维持4小时。就酸性而言,产品具有一定的弱酸性和催化活性。 其次,通过调节合成中Al源的加入量,首次以正辛胺为模板剂,在醇体系下合成出超微孔硅铝分子筛材料SMS一8。实验结果显示,分子筛SMS一8的孔径尺寸主要集中在l.6nln,粒度大小在250nln一1腼之间。通过对产品的稳定性和酸性测试,发现分子筛SMS一8具有较好的稳定性和一定的弱酸性。其中,热稳定性最高可在900℃维持4小时,水热稳定性最长可在沸水中维持2小时。 第三,综合上述实验现象和结果,通过对合成条件、XRD图谱对比以及FT-IR图谱分析等几方面的考察,证实了超微孔分子筛SMS一12和SMS一8的合成过程为采用介孔分子筛的液晶模板形成机理,中性模板与无机前驱体经5010合成路线的超分子自组装过程。同时,发现Al源在合成中的成功引入是使介孔分子筛缩孔并最终形成超微孔分子筛的关键所在,从而提出了合理的超微孔分子筛的形成机理。 最后,沿着选用碳链较短的模板剂来进行结构导向可太原理工大学硕士研究生学位论文得到较小孔径的分子筛材料这一基本合成思路,选用正己胺为模板剂,在酸性体系下,对纯硅超微孔分子筛SMS一6的合成进行了初探。实验结果显示,其粒度大小主要为25nm,孔径大小主要集中在1 .2nm。同时,产品具备较好的热稳定性,可在900℃下维持2小时,但其水热稳定性较差,在沸水中只可维持1小时。