碱处理对X沸石孔结构影响的研究

研究了X型沸石经碱溶液处理后介孔的形成,考察了碱溶液浓度、碱处理温度和时间对形成介孔的影响.并采用ICP、N2吸附-脱附、SEM、XRD等进行表征.结果表明:碱处理抽提沸石骨架上的硅使处理后样品硅铝比发生变化,从而改变了X型沸石的性能;浓度为0.05 mol·L-1的NaOH溶液70℃下处理30 min是形成介孔的最佳条件,在此条件下形成介孔孔容为0.24 cm3·g-1,孔径分布为2.3～8 nm的介孔,比表面积从处理前的352.69 m2·g-1升高到443.11 m2·g-1.而碱处理温度低于70 ℃,沸石骨架上硅不易抽提;碱溶液浓度高于0.05 mol·L-1或碱处理时间长于30 min,X型沸石则易形成大孔.样品经亚甲基蓝吸附测试,证实X型沸石碱处理后确实形成了一定量的介孔.     

粉煤灰沸石水热合成方法的影响因素研究

水热合成法是粉煤灰沸石碱性合成的主要方法,是将粉煤灰与碱溶液（NaOH或KOH）按一定比例混合,在一定温度下老化一段时间,经过搅拌、晶化、过滤后得到沸石。本文介绍了粉煤灰水热合成沸石的反应机理,并综述了水热合成法及各种衍生方法的影响因素,如粉煤灰的组成、碱的作用、高温煅烧的作用、微波辐射的作用和搅拌的作用。     

沸石基缓释肥料的研究进展

沸石基缓释肥料不仅显著提高了化学肥料的利用率,而且具有改良土壤、保持土壤水分、保护生态环境等诸多优点,在农业可持续发展中具有广阔的应用前景。本文综述了近年来沸石基缓释肥料的缓释机理和应用研究现状。总结缓释机理发现,沸石对阳离子(NH⁺₄、K⁺)养分的缓释主要是利用沸石对阳离子良好的吸附和离子交换性能,而沸石对阴离子(NO^-₃、PO^3-₄、SO^2-₄)养分的缓释则需要对沸石表面进行阳离子改性。此外,沸石与磷矿在土壤中的结合可以促进有效磷的溶解,进而促进植物生长。应用研究表明,影响沸石基缓释肥料性能的因素主要包括:沸石的类型和粒径、沸石的施用剂量和方法、土壤质地和结构以及肥料的类型和来源等。结合目前的研究现状,对沸石基缓释肥料进行经济性评价,加强工艺开发及应用示范是未来重点研究的方向。     

基材表面性质对合成支撑β-沸石膜的影响

以不同性质的硅铝陶瓷材料为支撑基材,经基面修饰后,采用溶胶-凝胶法制备支撑β-沸石膜.通过实验研究了基材表面的硅铝比以及基面修饰条件对形成β-沸石膜的影响,并采用XRD和SEM对膜进行了表征.结果表明:支撑β-沸石膜的晶体形貌及晶体大小均与支撑基材的表面性质有关.在不同硅铝比的基材表面所生长出的β-沸石晶体膜的形貌不同.在Al2O3表面形成的β-沸石为长条形晶体,而在硅铝陶瓷基材表面上形成的β-沸石为立方颗粒晶体.基材表面的Si-OH基要比Al-OH基更加有利于在表面生长出较小晶体尺寸的β-沸石膜.另外,在硅铝陶瓷基材表面酸处理要比碱处理更有利于β-沸石膜的生长.     

国外利用粉煤灰合成沸石的研究现状

对国外利用粉煤灰合成沸石型矿物材料的研究现状从几个方面进行了综合评述。这些方面包括原料组成、碱加入量、温度对合成沸石的影响;沸石相在粉煤灰颗粒中的形成过程机理;合成物质的处理或非处理工序对合成沸石的影响;以及合成沸石在环保方面的应用等。     

碱处理制备介孔-微孔沸石分子筛的影响因素及其应用研究进展

综述了碱处理制备介孔-微孔沸石分子筛的影响因素,包括碱处理条件、沸石分子筛硅铝比和模板剂对碱处理脱硅形成介孔的影响。评述了碱处理所制备介孔-微孔沸石分子筛在应用方面所取得的进展,重点介绍了它们在烷基化、异构化、裂化和醇烃化等催化反应中的应用。通过碱处理引入介孔可极大地缩短分子在沸石微孔道中的扩散距离,从而增强表观催化反应活性及提高催化剂的稳定性。提出了今后研究的重点为：阐明碱处理引入介孔的形成机理和碱处理对分子筛骨架结构、酸性的影响,拓展碱处理制备介孔-微孔沸石分子筛的应用 范围。     

化学改性沸石对重金属离子去除的研究进展

随着工业的不断发展,重金属污染程度日益加深,严重危害人类的健康。近年来,化学改性沸石因具有较大的比表面积和较强的离子交换能力,在重金属离子处理领域被广泛应用。然而,在化学改性过程中,由于使用酸、碱、无机盐、有机试剂等改性剂,在能耗、成本以及可持续发展方面仍存在一定弊端。因此,开展沸石化学改性方法的研究,使其简单化、工业化、绿色化,具有重要的研究意义与经济效益。本文从沸石的结构层面介绍了沸石化学改性的方法,分析了磁性沸石和纳米沸石的优异性,总结了改性沸石在去除重金属离子方面的应用,并对其未来发展趋势进行展望。     

水热碱蚀与碱溶滤联合处理制备介孔丝光沸石

以硅酸钠溶胶和铝酸钠为硅、铝源,采用水热合成和离子交换法制备了质子型丝光沸石(H-MOR)。研究水热碱蚀与碱溶滤联合处理对H-MOR改性样品的介孔结构、晶体形貌、组成及酸性质的影响。结果表明:用初始浸渍液对H-MOR进行水热碱蚀,H-MOR骨架脱硅选择性高,晶体含有均一的筛状介孔;水热碱蚀与一次碱溶滤处理的样品具有尺度分布较窄的槽形介孔,沸石骨架硅铝比降低而介孔率增加;再度进行碱溶滤处理,沸石的最可几介孔尺寸和累计介孔体积进一步增大,而残留抽出物(无定形SiO2–Al2O3)的硅铝比为生成介孔丝光沸石晶相的5倍以上。联合碱处理的丝光沸石样品具有骨架脱硅选择性和介孔率高、介孔分布(4.4~5.7nm)可控的特性,其结晶度、固有微孔结构和酸性质退化程度较低。     

沸石的碱溶液处理改性

与沸石的酸处理脱铝改性相类似，沸石的碱溶液处理也是一种沸石改性的方法。通过优先提取沸石中的硅物种，沸石的碱溶液处理改性能降低沸石的硅铝比，从而改变与沸石硅铝比相关的性能，如阳离子交换能力和催化活性。此外，采用低浓度的碱液处理沸石还可以制造出孔径规整的介孔，而不会改变沸石的微孔结构，还可以将碱金属阳离子引入到沸石中，从而得到固体碱沸石催化剂。因此，详细研究沸石的碱溶液处理改性，将为人们提供更多的沸石后处理改性的选择。     

用沸石作立窑水泥混合材的试验

近年来,我国对用沸石作为水泥混合材进行了大量的研究和应用试验。沸石岩矿也不断发现。信阳上天梯沸石岩经x射线衍射、红外光谱、差热分析、电子显微镜扫描等方法测定,认为是以沸石岩化蚀变玻屑为主要组分,其中玻屑部分经交代作用变为形态不一极其细小的沸石晶体。斜发沸石充填在玻屑之中。采用阳离子交换容量法测得NH_4~ 离子吸收值,换算     

不同晶化温度对ZSM-5分子筛结构和形貌的影响

以四丙基溴化铵（TPABr）为结构导向剂,采用水热法制备了ZSM-5分子筛。利用XRD、FT-IR及SEM等表征手段研究了不同晶化温度对样品结构、形貌和粒径大小的影响规律。当晶化温度由95℃升高至175℃,结晶度由48．3％提高到95．1％,产物粒径分布更为均匀。晶化温度为195℃时,结晶度减至79．7％,部分粒径增大且不规则。由此可见,通过升高晶化温度可以提高ZSM-5分子筛的结晶度和粒径的均匀性,但是过高温度会使分子筛发生溶解-再结晶过程,部分转化成SiO2。     

聚合物微发泡材料制备技术理论研究进展

20世纪90年代末,超临界流体(SCF)制备聚合物微发泡材料实现了工业化,这种方法制备的微发泡材料具有非常多的优点,被誉为"21世纪的新型材料"。介绍了SCF的概念、性质以及其在相关领域的应用情况。然后对聚合物微发泡材料的理论研究进展进行了介绍,主要回顾了3个方面的研究内容,包括气体在聚合物中的溶解行为、泡孔的形成和长大机理以及聚合物/气体体系的流变行为等。这些基础性的研究工作对于深入理解聚合物微发泡材料的形成机理及后续的应用研究具有非常重要的意义。     

锡硅分子筛：新型杂原子分子筛催化材料

锡硅分子筛能高效催化含氧烃转化，因此其具有重要潜在工业应用价值。本文简述了锡硅分子筛的骨架锡判定、合成方法、多级孔合成研究及应用领域。XRD、NMR和EXAFS等表征方法可以判别锡硅分子筛内锡原子的配位形式及落位。合成锡硅分子筛通常采用水热晶化法、后插入法和干胶转化法。碱性水热合成过程中匹配锡源和硅源的水解速率是使锡原子高效插入分子筛骨架的关键。中性水热合成方法制备的锡硅分子筛结晶度较高，但存在使用剧毒含氟试剂和晶粒较大等问题。干胶转化法可在短时间内制备高结晶度含锡分子筛，但该法存在传质传热差等弊端。采用后插入法可将锡原子插入到不同拓扑结构的分子筛骨架，但锡原子易发生聚集。同时，采用碱处理、硬模板剂法和软模板剂法合成多级孔锡硅分子筛，可提升骨架锡活性中心的可接近性。其中，采用软模板剂法展示出独特的优势，其可制备介孔分布均匀且贯通性良好的多级孔锡硅分子筛。另外，锡硅分子筛的骨架锡原子对含氧官能团具有优异的活化作用，因此其在Meerwein-Ponndorf-Verley-Oppenauer反应、葡萄糖异构化反应、乳酸及乳酸酯制备及Baeyer-Villiger氧化反应中都展示了良好的催化效果。     

Mechanism of MgO dissolution in MgF2–CaF2–MF (M=Li or Na) melts: Kinetic analysis via in-situ high temperature confocal scanning laser microscopy (HT-CSLM)

The solid oxide membrane (SOM) process is a direct electrolysis method for refining magnesium and has become a popular and promising technology. In the electrolysis process of SOM, the metal oxide is dissociated into the metal cation and oxygen anion. Thus, it is important to investigate the dissolution reaction of metal oxides in molten fluoride flux, which contributes to the overall reaction mechanism and reaction rate. However, there are few fundamental studies on the reaction between oxide particles and fluoride flux. Notably, the dissolution behavior of magnesium oxide (MgO), which is a major source of magnesium production, into fluoride flux has not been reported. In addition, the dissolution behavior is mediated by the chemical and physical properties of the flux. Therefore, we investigated the dissolution reaction of MgO in fluoride flux using high temperature confocal scanning laser microscopy (HT-CSLM) measurements to demonstrate the reaction mechanism governing the dissolution rate of MgO particles. Consequently, the rate-limiting mechanism is a diffusion of O²⁻ ion, dissociated from MgO, through the boundary layer.     

碱金属离子交换Y型分子筛CO分子吸附量子化学研究

应用量子化学方法,从微观角度了解一氧化碳（CO）分子吸附在碱金属离子（Li⁺、Na^+、K⁺、Rb⁺、Cs⁺）交换Y型分子筛上的机理,详细研究了吸附时红外光谱的变化情况。研究发现,CO分子能与碱金属离子交换Y型分子筛发生多分子吸附,且其吸附行为和结构相类似。CO发生单分子和双分子吸附后,其红外光谱均会发生蓝移。当CO双分子吸附时,其红外光谱会出现两个新的吸附带,且其振动频率比单分子吸附时有所降低。当CO在Li-Y、Na-Y分子筛上发生双分子吸附时,其振动频率与单分子吸附时有较大差别;而CO在K-Y、Rb-Y、Cs-Y分子筛上发生双分子吸附时,其吸附前后的振动频率变化较小,且两个CO分子的振动频率很接近。能量计算结果显示,CO分子吸附强度会随着离子半径的增加而减弱。     

Accelerated Leach Testing of GLASS (ALTGLASS): I. Informatics approach to high level waste glass gel formation and aging

Glass corrosion data from the ALTGLASS^™ database were used to determine if gel compositions, which evolve as glass systems corrode, are correlated with the generation of zeolites and subsequent increase in the glass dissolution rate at long times. The gel compositions were estimated based on the difference between the elemental glass starting compositions and the measured elemental leachate concentrations from the long-term product consistency tests (ASTM C1285) at various stages of dissolution, ie, reaction progress. A well-characterized subset of high level waste glasses from the database was selected: these glasses had been leached for 15-20 years at reaction progresses up to ~80%. The gel composition data, at various reaction progresses, were subjected to a step-wise regression, which demonstrated that hydrogel compositions with Si^*/Al^* ratios of <1.0 did not generate zeolites and maintained low dissolution rates for the duration of the experiments. Glasses that formed hydrogel compositions with Si^*/Al^* ratios ≥1, generated zeolites accompanied by a resumption in the glass dissolution rate. The role of the gel Si/Al ratio, and the interactions with the leachate, provides the fundamental understanding needed to predict if and when the glass dissolution rate will increase due to zeolitization.     

基于固相转化机理合成五元环沸石的新技术

A novel technology of preparing zeoliltes based on solid-solid mass transformation mechanism is developed for the first time. By employing this technology, three different types of highly crystallized pentasil zeolites,ZSM-35 (FER-type), Silicalite-l(MFI-type) and Mordenite(MOR-type), are successfully synthesized in the solid system. In terms of commercial production, the technology‘could simplify synthesis procedure and make the continuous production of zeolites possible, so as to improve the productivity. Additionally, it is environmentally friendly because the crystallization occurs in solid phase where there exists no pollution caused by waste liquid. Therefore, this technique provides us with a new indusr, rial process for the clean and continuous production of zeolites.The characteristics in synthesis chemistry and the crystallization mechanism involved in the technology are also discussed.     

Removing nitrosamines from mainstream smoke of cigarettes by zeolites

The adsorption of volatile nitrosamines in mainstream smoke of cigarettes by the use of zeolites and other porous materials has been investigated. Zeolites are shown to possess the ability of selectively adsorbing nitrosamines from the mainstream (MS) smoke, and among them, zeolites NaY and ZSM-5 exhibit excellent capacities. The impact of the porous structure and acidity of the adsorbent, the influence of co-adsorption of nitrogen oxides and the catalytic behavior of the zeolite for nitrosation are also explored. The use of zeolites as selective adsorbents for removing carcinogenic compounds from cigarette smoke would be an effective strategy to protect the environment and public health.     

Present and future synthesis challenges for zeolites

This work seeks to establish possible synthesis challenges in the zeolitic material field over the coming years. The choice may be subjective but it is worth reflecting on such an important question. The most pressing synthesis challenges in the opinion of the authors described in the following pages are: (1) elucidation of the nucleation and growth mechanism of zeolites; (2) controlling zeolite crystal size and growth habit; (3) preparation of extra-large pore zeolites; (4) synthesis of zeolitized mesoporous materials; (5) synthesis of chiral zeolites; (6) preparation and modification of layered zeolites; (7) and preparation of true molecular sieve membranes.