粉煤灰合成分子筛主要工艺的研究进展

粉煤灰中含有大量的Si、Al元素,可作为合成分子筛的主要原料.通过对粉煤灰合成分子筛的主要工艺进行比较分析,研究了各工艺的优缺点以及合成过程中的主要影响因素.粉煤灰合成分子筛的工艺已由一步水热法开发出:二步水热法、碱熔融法、有机/无机模板剂法、微波/超声波辅助加热法和无溶剂体系法.其中二步水热法、有机/无机模板剂法可通过在原料中添加了硅铝源或模板剂来控制反应方向,提高目标沸石的结晶度;碱熔融法可有效提高粉煤灰中有效物质的活性;微波/超声波辅助加热法可降低合成过程的能耗;无溶剂体系法可有效降低合成过程的水耗.每种合成工艺中可通过控制硅铝比、液固比、碱的种类和浓度、晶化温度等因素来降低合成成本.     

AFI型分子筛的合成及应用研究进展

综述了近年来AFI型分子筛在合成和应用方面的研究进展。AFI型分子筛因具有独特的孔道结构和可调变的酸性而受到关注,常用的合成方法包括水热合成法、离子热合成法、无溶剂合成法和干胶转化法等,微波加热技术与水热合成法、离子热合成法等方法的耦合为合成AFI型分子筛拓宽了思路。AFI型分子筛用途广泛,可以用于催化、吸附、分离和制备碳纳米管等,近年来发现AFI型分子筛也可应用于传感器方面,未来可能有更多新的应用被发现。     

绿色合成分子筛的研究进展

分子筛由于具有规则的孔道结构、适宜的酸性、良好的热和水热稳定性等特点,广泛应用于吸附、分离、离子交换及催化等领域。传统水热法制备分子筛因需要使用大量溶剂和有机模板剂,存在合成效率低、生产成本高、污染环境等一系列问题。近年来,随着"绿色化学"理念的深入人心,开发绿色、可持续的分子筛制备路线备受关注,逐渐成为该领域的研究热点。本文主要从水热法、离子热法、干胶法以及无溶剂法等几个方面,对国内外分子筛绿色合成的最新研究进展进行综述,并归纳比较上述合成方法的优缺点。最后,提出目前绿色合成分子筛过程中存在的问题,展望其未来发展前景。     

无溶剂法合成分子筛的研究进展

综述了无溶剂法合成分子筛的研究进展,包括合成硅铝分子筛、磷硅铝分子筛、磷铝介孔及多级孔分子筛、钛硅分子筛以及无溶剂与无模板剂相结合合成分子筛,讨论了无溶剂合成法的反应机理,并对该合成法的优缺点进行了评价。     

无溶剂快速合成ZSM-12分子筛

开发出一种无溶剂快速合成ZSM-12分子筛的方法。该方法分为两步。第一步是硅铝前体的制备：将正硅酸乙酯、铝酸钠、氟化钠、甲醇、水混合，在室温搅拌条件下反应3h后蒸干液体，得到硅铝前体。第二步是硅铝前体的晶化：将硅铝前体与晶种、四乙基氢氧化铵模板剂混合均匀后，移入反应釜中，在160℃条件下晶化24h得到ZSM-12分子筛产品。相比于已有的ZSM-12分子筛水热过程，无溶剂合成过程的晶化时间大大缩短。采用XRD、SEM、solid-state NMR、TG、FTIR等手段分析了硅铝前体的物化性质，跟踪了ZSM-12分子筛的晶化过程。结果表明，晶种的加入和硅铝前体中Si—O—Al键的提前构筑是ZSM-12分子筛快速晶化的原因。晶种为ZSM-12分子筛的生长提供表面，缩短诱导期；硅铝前体中Si—O—Al键的提前构筑促进结构重排，从而缩短生长期。     

气相法制备沸石分子筛的研究进展

综述了气相法，包括气相转移法和干胶法在合成沸石分子筛、磷铝分子筛和其它杂质原子分子筛及分子筛膜方面的研究进展。介绍了合成过程中一些影响因素，如时间、温度、干胶组分或有机模板剂对合成的影响。并且对气相法制备分子筛成型体作了简单介绍。     

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。     

添加NaCl对无溶剂合成ZSM-5分子筛结构及催化性能影响

本文采用绿色环保的无溶剂法合成ZSM-5分子筛,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N₂吸-脱附和氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)等手段,考察NaCl的用量对ZSM-5分子筛形貌、孔结构及比表面积和酸性质的影响。结果表明,随NaCl用量的增加,ZSM-5分子筛晶粒尺寸有所减小,但外比表面积和介孔孔容却呈现逐渐增大的趋势。在正辛烷催化裂解反应中,添加0.05g NaCl合成ZSM-5分子筛上乙烯和丙烯总选择性为57.4%。     

基于介尺度结构解聚-重组装的Beta分子筛的绿色合成及应用

Beta分子筛作为一种重要的催化材料,被广泛应用于石油化工、煤化工及环境保护等领域,但其常规的水热合成过程存在成本高、单釜产率低和废水排放量大等问题。本研究提出了一条基于天然矿物介尺度结构解聚-重组装的无溶剂绿色合成Beta分子筛的新路线,采用该路线所合成的Beta分子筛（Beta-Anhyd）含有丰富的介孔和大孔结构,且具有较商业Beta分子筛（Beta-Ref）更高的比表面积和更低的酸量,以其为载体,通过脱Al补Sn制备的Sn-Beta催化剂（Beta-Anhyd-Deal）在丙烷脱氢反应中表现出较参比催化剂（Beta-Ref-Deal）更加优异的催化性能。     

沸石分子筛膜的合成与应用

综述了沸石分子筛膜的合成方法和应用。介绍了制备沸石分子筛膜最常州的水热合成法，包括晶种法和原位合成法，以及沸石分子筛膜在气体分离、渗透汽化和膜反应器中的应用。重点阐述了被除数广泛研究的MFI型分子筛膜的制备方法与应用。详细讨沦了多孔支撑体、晶体、水热合成条件以及合成液组成等因素对晶体生长和膜的形态以及对MFI型分子筛膜分离性能的影响，     

离子热法合成分子筛研究进展

离子热法合成分子筛是新型的分子筛合成方法。离子液体独特的特性为合成新型分子筛及研究分子筛合成机理提供了新方法。综述了离子热法在合成分子筛方面取得的进展,包括新型分子筛的合成、合成机理的研究及合成方法等,并展望了离子热法合成分子筛的发展前景。     

纳米级ZSM-5分子筛的合成研究进展

相比于传统的沸石材料,纳米级ZSM-5分子筛具有较大的外比表面积,在催化反应中表现出优越的性能。通过综述近年来有关纳米级ZSM-5分子筛的研究进展,重点讨论了水热合成法、极浓体系合成法、溶剂热法、离子热法、限定空间法和干凝胶法等合成方法,同时指出了合成纳米级ZSM-5分子筛过程中影响产品粒径的因素。认为使用可循环利用的模板剂是解决生产成本高、环境污染等问题的方法。最后,指出将纳米级ZSM-5分子筛从母液中简单、高效的分离出来是当前所面临的重大挑战,开发适合于纳米级ZSM-5分子筛制备的新工艺和改进现有合成工艺使其适用于工业化生产是今后合成纳米级ZSM-5分子筛的研究方向。     

CHA分子筛膜的研究进展

CHA分子筛膜由于具有较高的酸稳定性和较好的孔道结构而受到人们的青睐。其合成方法主要有液相沉积法、气相转移法、微波合成法、二次生长法、两步变温晶化法等。有结构导向剂(SDA)合成、无结构导向剂合成是CHA分子筛膜合成的两个手段,其中无结构导向剂合成一般使用Sr²⁺、Cs⁺、F^-、K⁺等代替SDA,使得反应时间更短、对环境更加友好,是CHA分子筛膜未来的发展方向。本文主要论述了无结构导向剂合成机理,也介绍了有结构导向剂合成CHA分子筛膜,同时对CHA分子筛膜的通量、选择性、稳定性等性能进行了评述,探讨了CHA分子筛膜的应用和研究现状,并展望了CHA分子筛膜未来的研究方向。     

蔗糖酯合成工艺改进的研究

蔗糖酯是一种有效的食品添加剂,它可由蔗糖与脂肪酸或甘油酯在碱性催化剂条件下由有机溶剂法或无溶剂法合成得到。本文叙述了蔗糖酯在无溶剂法合成中使用新型催化剂的工艺改进研究。     

纳米Y型分子筛的合成研究进展

综述了近年来纳米Y型分子筛的合成方法,包括无导向剂合成法、晶种辅助晶化法、硬模板剂法、软模版剂法和有机添加剂法,并对这些方法的优缺点进行了评价。讨论了纳米Y分子筛合成目前存在的问题,对纳米Y分子筛未来发展进行了展望,指出深入研究纳米Y分子筛的晶化机理、提高纳米Y分子筛的结晶度和骨架硅铝比是今后的研究重点。     

Silicalite-1分子筛纳米晶粒的微波控制合成与表征

采用微波法控制合成Silicalite-1纳米分子筛晶粒,研究微波时间对Sillcalite-1形成过程等微观性质的影响。通过调变晶化时间控制合成不同结晶度、粒径的Silicalite-1分子筛晶粒,为发展二次生长法合成分子筛膜的研究探索了一条合成晶种的新途径。结果表明,合成液经60℃恒温陈化24 h后,在相对温和的微波环境中(100℃)分子筛晶体形成缓慢,逐渐由无定形物质向Silicalite-1转变,相对结晶度随晶化时间延长而增大。微波150～240 min可合成粒径70～130 nm,相对结晶度82.4%～90.2%不等的Silicalite-1分子筛纳米晶粒,满足晶种法合成分子筛膜对不同晶种的需求。     

SSZ-13分子筛合成及改性研究进展

SSZ-13分子筛由于其特殊的孔道结构和物化性质，被广泛应用于许多领域。本文综述了近年来SSZ-13分子筛的一些常规合成方法，包括水热法、固相研磨法、干胶转换法、转晶法以及超声、微波或加入晶种辅助合成，并对这些方法的优点和不足进行了评价；介绍了模板剂、原料组成及配比和晶化条件对SSZ-13分子筛合成的影响，指出寻找廉价的模板剂、明确这些因素的影响方式具有重要的研究意义；概述了金属改性和引入介孔改性对SSZ-13分子筛催化性能的影响，并提出寻找更为有效的改性方法、深化机理研究是SSZ-13分子筛今后研究的重点。     

绿色合成香草醛缩芳胺类席夫碱及其结构表征

以香草醛和取代苯胺为原料,采用绿色合成法合成香草醛缩芳胺类席夫碱3a~3c。通过对溶剂法、无溶剂加热法和无溶剂研磨法三种不同合成方法进行了条件探讨,发现合成该类席夫碱衍生物的较优方法。所合成化合物的结构通过IR、1H NMR、13C NMR和HRMS进行了鉴定和表征。     

高岭土合成Y型分子筛研究进展

综述高岭土合成Y型分子筛研究进展,分别从原位合成、纳米分子筛、高硅分子筛和其他合成方法进行评述,并分析各种合成方法的优缺点。原位合成Y型分子筛是合成性质优良Y型分子筛的重要方法,相关研究不断深化成熟,以此方法合成特殊性能的Y型分子筛成功应用于催化裂化催化剂。合成具有特殊形态和结构组成的分子筛如小晶粒Y型分子筛、高硅Y型分子筛是近年来的研究热点。分别从优化合成条件、加入分散剂和使用微波加热法介绍小晶粒Y型分子筛合成研究进展。高硅Y型分子筛的合成主要分为直接合成和二次改性方法,直接合成法反应条件苛刻,存在原料浪费等问题;二次改性方法工艺流程长,易导致合成成本增加。重点讨论具有特种性能的特种Y型分子筛合成研究进展,对离子液体合成Y型分子筛、干胶转化合成Y型分子筛和高岭土合成复合分子筛等新方法进行综述,并结合其他先进的分子筛合成方法,指出Y型分子筛合成的研究方向和前景。     

合成多级孔分子筛的研究进展

构建多级孔分子筛是提高分子筛扩散性能的重要手段,是目前催化领域研究的热点之一。多级孔分子筛的合成方法较多,从脱除骨架元素、原位合成和重结晶3个方面综述近年来多级孔分子筛的合成研究。脱除骨架元素主要有蒸汽处理和化学处理;原位合成法主要包括硬模板法和软模板法;重结晶是分子筛晶体经碱溶解后在表面活性剂条件下自组装形成多级孔分子筛,并对多级孔分子筛的发展前景进行展望。