不同活化方法对天然硅铝矿物活化及分子筛合成效果的影响

选取了高岭土、累托土、蒙脱土和伊利石四种天然硅铝矿物,采用热活化、碱熔活化、亚熔盐活化及拟固相活化四种方法对上述四种矿物分别进行活化,对比了不同活化方法对天然硅铝矿物活化效果的影响。结果表明,亚熔盐活化及拟固相活化都具有良好的活化效果,而且能耗较低,明显优于热活化和碱熔活化。其中,拟固相活化由于能耗更低且更有利于实现工业操作,因此,是最具发展前景的天然硅铝矿物活化方法。对比四种天然硅铝矿物,高岭土、累托土及蒙脱土的晶相结构更容易被解聚,而伊利石稳定性更高,经亚熔盐活化及拟固相活化后,活化产物中也只有极少量的高反应活性的硅、铝物种,因此,伊利石不是理想的分子筛合成原料。

宁东煤气化细渣固相碱熔制备单一相A型沸石

以宁东煤气化细渣(CGS)为原料,采用固相碱熔方法制备单一相A型沸石,对固相碱熔过程中碱与煤气化细渣质量比(m(NaOH)/m(CGS))、固相碱熔温度、水热反应时间、水热反应温度、去离子水体积与起始反应混合物质量之比(简称液/固比,mL/g)等反应条件进行优化研究。采用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、比表面积分析(BET)等原位技术对由煤气化细渣合成的A型沸石进行表征。确定了固相、绿色合成制备单一相A型沸石的最佳条件。结果表明:当m(NaOH)/m(CGS)为1.2、固相碱熔温度为823 K、水热反应温度为353 K、水热反应时间为12 h、液/固比为4.5 mL/g时,所合成的A型沸石相对结晶度最高达到93.1%,其阳离子交换能力(CEC)为268.4 mmol/100 g,BET比表面积为61.1 m2/g。

基于分子筛绿色合成的天然硅铝矿物介尺度活化研究进展

传统的水热合成分子筛的工艺在源头上并不环保,因为其所使用的硅、铝试剂是由天然硅铝矿物通过复杂的反应与分离过程制备而来的。以天然矿物直接作为分子筛合成的硅、铝源而不经化学试剂中间体被视为分子筛绿色合成的发展方向之一,其关键在于天然矿物的介尺度活化,即通过物理、化学或物理与化学作用相结合的方式破坏天然硅铝矿物的高聚合度结构,将其解聚为具有不同介尺度结构的分子筛合成原料。为此,本文综述了天然矿物介尺度活化方法的研究进展,从能耗、活化机理和所得活化产物的介尺度结构的角度,对比分析了机械活化、热活化、碱熔活化、亚熔盐活化和拟固相活化的优缺点,总结了以不同介尺度活化产物为原料合成高性能分子筛的研究现状,为以天然硅铝矿物为原料高性能分子筛的合成提供思路。