【正文】 畢業(yè)論文合成NiTiBeta分子篩的研究摘要：分別以白炭黑(二氧化硅)為硅源、四乙基氫氧化銨為模板劑、硫酸鈦為鈦源、六水氯化鎳為鎳源、氫氧化鈉為礦化劑，采用水熱法合成了NiTiβ沸石。探討了合成條件對NiTiβ沸石形成的影響。運用XRD、IR、SEM和TG/DSC等測試技術對樣品進行了表征和測定。結果表明，按下列化學組成配制初始反應混合物：n(SiO2): n(NiO): n(TiO2): n[(TEA)2O]: n(H2O): n(Na2O)= 60: (～): (1～2): (15～18): (500～700): (～)，將所得膠狀物質轉入帶聚四氟乙烯襯里的20ml不銹鋼反應釜中，在413K的溫度下晶化12d，可制備出NiTiβ沸石，所合成的樣品具有BEA拓撲結構，結晶良好，Ti和Ni原子進入了沸石骨架。關鍵詞： 水熱合成；沸石； 分子篩；NiTiβ沸石The Research of Synthesizing NiTiBeta Molecular Sieve Zhou Shun ，Chemistry ，Grate 2004Abstract: NiTiBeta zeolite has been hydrothermally synthesized by using fumed silica (SiO2) as the silica source,tetraethyl ammonium hydroxide as the template ,titanium sulfate as the titanium source,nikelous chloride with six waters as the nickel source and sodium hydroxide as the mineral agent. The effects of various factors on synthesis of NiTiβ zeolite have been samples synthesized have been characterized by XRD、IR、SEM andTG/DSC to evaluate the structure of the products 。The experimental results indicate that NiTiβzeolite can be synthesized from the original mixture with the mole ratio of n(SiO2): n(NiO): n(TiO2): n[(TEA)2O]: n(H2O): n(Na2O)= 60: (～): (1～2): (15～18): (500～700): (～)，and the Ni and Ti atoms present in the framework of the zeolite .Key words: hydrothermally synthesis，zeolite，molecular sieve，NiTiBeta zeolite 前言 歷史回顧分子篩的傳統(tǒng)概念是指由硅氧四面體和鋁氧四面體通過共用氧橋相互連接成的具有規(guī)則孔道和籠形結構的一類陰離子硅鋁酸鹽。它的由來可追溯至1756年，瑞典礦物學家Cronsted, [1]，他在對其進行加熱分析時，發(fā)現其具有獨特的起泡沸騰現象，便稱這種礦石為沸石。自此以后，天然沸石就成為地質學和礦物學方面的重要研究對象。隨著地質勘探工作和礦物研究工作的不斷開展，人們發(fā)現天然沸石的品種越來越多，認識也越來越深刻。早期研究發(fā)現，沸石礦物具有可逆脫水作用，即沸石脫水后又能重新吸水，同時人們還注意到沸石在加熱脫水過程中，透明度和結晶形狀不改變，沸石中的陽離子能被其他金屬陽離子取代下來，同時發(fā)現沸石能吸附一定直徑大小的流體分子，而幾乎不吸附直徑更大的其它流體分子，故又將其稱之為沸石分子篩或簡稱分子篩。根據天然沸石的這些性質，開始把它們當作吸附劑、干燥劑使用，以及利用它們來分離大小不同的各種流體分子。隨著人們對天然沸石認識的不斷深入，其應用范圍越來越廣，由于天然沸石不能滿足大規(guī)模的工業(yè)需要，因此，開始了人工合成研究。沸石的合成工作從19世紀中期開始，由于最初發(fā)現天然沸石存在于地下深部的火山巖孔洞中，從而推斷它們是在高溫高壓水熱條件下形成的，因此，初期的沸石合成工作，都是模擬地質上生成沸石的環(huán)境，采取高溫水熱合成技術，合成溫度均很高，雖然成功地合成出了幾種沸石，但要在工業(yè)上實現高溫高壓的操作工藝，當時是比較困難的。后來在一些沉積巖中發(fā)現了大量的天然沸石，由于這些礦床多在地表附近，所以又推斷它們可以在不太高的溫度和壓力下生成，人們便進行了大膽的試探，采用低溫水熱合成技術進行沸石的合成工作。1948年美國聯合碳化物公司（UCC）的Milton和Breek等發(fā)明了適合大規(guī)模工業(yè)生產的沸石合成方法，在溫和的水熱條件下（大約100℃和水自身壓力）成功地合成出了沒有天然對應的沸石：A型沸石。19571959年之間又合成了類似天然八面沸石結構的X型和Y型分子篩。1960年Sand等合成了Zeolon分子篩[2]。1971年Ueda和Flanigen合成了含磷和含鈹的分子篩。1977年Flanigen等合成了全硅型分子篩 “Silicalite”。1980年Taramasso等人合成了NU5，NU13型雜原子分子篩。1982年美國UCC（聯合碳化公司）Wilson與Flanigen等首次報道合成了20余種新型非硅鋁骨架的磷酸鋁系列ALPO4n[3]分子篩，從而打破了分子篩由硅氧四面體和鋁氧四面體組成的傳統(tǒng)概念。1985年裘世綸教授在氟離子存在下的體系中合成出了許多雜原子ZSM5型分子篩，并系統(tǒng)地研究了合成規(guī)律和合成影響因素以及雜原子的微孔結構環(huán)境，此后雜原子MZSM5（M= Cu[4]、V[5]﹑Ti 、Fe[6]﹑Ga﹑Ge﹑Mo、Sn﹑W﹑Ni﹑Ca﹑In﹑La[7]等）的合成研究不斷見諸于報道，雙雜原子ZSM5分子篩(TiFe ZSM5[8]、TiMn ZSM5[9]、TiMn ZSM5[10])也陸陸續(xù)續(xù)報道。特別是上世紀六十年代開始，沸石在石油工業(yè)催化領域的應用激勵促進著合成方面的研究，在許多活躍的研究領域中，沸石型新材料的合成和生成機理研究一直是重要課題，沸石及有關材料的合成進展很快，每年都有新的結構和新材料被發(fā)現，這方面的研究，不但是出于學術興趣，而且也是由于不斷發(fā)現新應用的促進作用。β分子篩最早于1967年由美國Mobil公司的Wadlinger等[11]首次采用水熱法合成，合成條件為：晶化溫度75~200℃，晶化時間3~60d，硅源采用硅溶膠。β分子篩的合成標志著第二代沸石分子篩—高硅沸石的開始，但由于當時未能合成出β分子篩的單晶，其晶體結構在隨后相當長時間一直未能解決，故β分子篩的研究工作沉寂了近二十年之久，直到1985年Rubin發(fā)表專利，提出了β分子篩在石油化學工業(yè)低壓加氫、脫臘、裂解、烯烴或芳烴異構化等許多重