分子篩廠家講解無(wú)有機(jī)模板劑合成分子篩新路線

分子篩催化材料合成通常需要在有機(jī)模板劑存在條件下通過(guò)水熱路線來(lái)完成，該路線在工業(yè)應(yīng)用時(shí)有兩個(gè)方面的不利因素。首先，有機(jī)模板劑的使用會(huì)帶來(lái)廢水的排放、增加分子篩催化材料的成本以及有機(jī)模板的焙燒所帶來(lái)的浪費(fèi)與廢氣。其次，在分子篩水熱合成的堿性條件下會(huì)帶來(lái)大量的含堿廢水，大量水的使用還會(huì)造成固體產(chǎn)率降低，導(dǎo)致生產(chǎn)容器的效率低下。因此，如果能不使用有機(jī)模板劑來(lái)合成分子篩催化材料可以同時(shí)解決環(huán)境、安全以及效率的問題，是入們夢(mèng)寐以求的綠色路線。

我國(guó)分子篩研究入員在無(wú)有機(jī)模板劑合成分子篩方面的研究一直處于國(guó)際先進(jìn)水平。早在20世紀(jì)80年代初，南開大學(xué)的李赫恒等就成功地在無(wú)有機(jī)模板劑的條件下合成了ZSM-5分子篩，并將這一路線實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。幾乎在同一時(shí)間，王福生等也報(bào)道了在氨水存在的條件下以無(wú)定形硅酸鋁為原料合成 ZSM-5。這世是國(guó)際上最早關(guān)于無(wú)有機(jī)模板劑合成ZSM-5分子篩的報(bào)道之一。最近一段時(shí)間，浙江大學(xué)肖豐收研究組連續(xù)報(bào)道了在無(wú)有機(jī)模板劑條件下合成一系列分子篩，主要包括 ECR-1、ZSM-34和高硅FER分子篩等，開拓了無(wú)有機(jī)模板劑合成分子篩新路線。

目前，無(wú)有機(jī)模板劑合成分子篩主要集中于以下路線：

(1）調(diào)節(jié)起始凝膠配比。由于是在無(wú)有機(jī)模板劑條件下合成分子篩晶體，因此合成相區(qū)不同于常規(guī)，相區(qū)可能會(huì)很窄，甚至?xí)霈F(xiàn)一些比較特殊的區(qū)域，如較低的硅鋁比、堿硅比或者較低的晶化溫度等。

(2）加入分子篩晶種溶液。加入分子篩晶種溶液的作用是讓起始凝膠中含有一定的分子篩結(jié)構(gòu)單元，并在合適的條件下進(jìn)一步晶化成目標(biāo)產(chǎn)物。例如，在合成ZSM-34分子篩的凝膠中加入與ZSM-34具有同一CAN特征結(jié)構(gòu)的L型分子篩晶種溶液，可以有效地導(dǎo)向晶化出 ZSM-34分子篩。

(3）加入分子篩晶種。在傳統(tǒng)的分子篩工業(yè)生產(chǎn)中，加入少量的分子篩晶種可以提高晶化速率并且抑制雜相的生成，而肖豐收研究組在2008年首次報(bào)道了使用晶種可以在無(wú)有機(jī)模板劑的條件下合成β分子篩。最近的研究已證明晶種無(wú)模板路線合成分子篩具有廣泛的普遍性，如采用該路線合成的β、RUB-13、ZSM-12、RUB- 50、ZSM-34、ZSM-23、SUZ-4和HEU等。其中晶種無(wú)模板路線合成β分子篩的研究比較深入，并提出了核-殼結(jié)構(gòu)的晶體生長(zhǎng)機(jī)理。值得指出的是，采用該方法所制備的β分子篩與常規(guī)方法制備的樣品相比顯示出更高的表面積，這可能與無(wú)有機(jī)模板劑條件下不需要高溫焙燒，從而避免了焙燒過(guò)程中產(chǎn)生缺陷位有關(guān)。湖南天怡新材料有限公司是專業(yè)生產(chǎn)NaY分子篩、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、USY分子篩、REY分子篩等為主要產(chǎn)品的分子篩廠家，如有需求，歡迎咨詢。