【正文】
析 圖1 NiTiβ沸石的XRD譜圖 XRD patterns of NiTiβ zeolite 圖1分別是β沸石(樣品A)和雙雜原子NiTiβ沸石 (樣品B) 的XRD譜圖,雙雜原子NiTiβ沸石樣品的XRD譜圖與β沸石的XRD譜圖非常相似,在2θ = 176。 2 —NiNiβ圖2 β沸石的紅外光譜圖 IR spectra of Beta zeolite SEM掃描電鏡分析 從掃描電鏡照片(圖3)可以看出,所合成的Ti—Niβ沸石晶粒表面干凈,粒度均勻,形狀規(guī)則,沒有膠態(tài)或無定形物質存在,表明樣品為純相。 2005, 21(3): 320―324[29] HE HongYun(何紅運), WAN MuHua(萬牡華), PANG WenQin(龐文琴), et al.. Wuji Huaxue Xuebao (Chinese J. Inorg. Chem.),最后,感謝在論文期間所有給予過我關心,幫助和支持的老師、同學和朋友。圖5 NiTiBeta沸石的熱重差熱圖 Figure 5 Thermal analysis of NiTiBeta zeolite (TG and DSC curves in air atmosphere)結論用水熱合成法合成了NiTiβ沸石,通過XRD、FTIR和SEM、UVVis固體紫外漫反射譜、差熱/熱重分析,對樣品的結構進行了表征,確認它們?yōu)锽eta沸石,鎳原子進入了Beta沸石骨架,合成NiTiβ沸石初始反應混合物適宜物質的量比為:n(SiO2): n(NiO): n(TiO2): n[(TEA)2O]: n(H2O): n(Na2O)= 60: (~): (1~2): (16~18): (500~700): (~),晶化溫度140℃,晶化時間12~15d。一般將β沸石紅外光譜520cm 1處吸收峰歸屬于雙四元環(huán)的特征振動, 605cm 1處吸收峰歸屬于雙六元環(huán)的特征振動,所合成的NiTiβ沸石與β沸石比較,605 cm 1處吸收峰強度增大,520 cm 1處吸收峰強度減弱,這表明Ni 、Ti原子更優(yōu)先進入骨架雙六元環(huán)位置,可以認為Ni 、Ti原子半徑比Si原子大,雙四元環(huán)位置空間狹小, Ni 、Ti原子進入受到的阻力大,故更優(yōu)先進入骨架雙六元環(huán)位置。一方面,NaOH在結晶過程中起到了礦化劑的作用,這是由于在混合溶膠體系中,OH可以對溶膠中的多硅酸根離子起解聚作用,提高了溶膠中低聚態(tài)硅酸根離子和SiF62的濃度,從而加快成核速率,促進過度態(tài)的形成;另一方面,由于Ti4+和Ni2+很容易結合OH離子形成配合物,這樣有利于Ti4+和Ni2+進入液相,進而加快了Ti4+和Ni2+進入分子篩的速率。當水含量少時,很難攪拌并且對NiTiBeta分子篩的純度有影響,n(SiO2) : n(H2O)=60 : z,當z=400時,生成的是含有雜晶的NiTiBeta分子篩;當z=500,600時生成的是純度較高的NiTiBeta分子篩;但當z≥800時,通常又只能夠得到結晶度較低的雜晶。表1 n(SiO2)/n(TiO2)、n(SiO2)/n(NiO)比對NiTiBeta沸石合成的影響Table 1 Influence of the n(SiO2)/n(TiO2)、n(SiO2)/n(NiO) ratio on synthesis of NiTiBeta zeolites反應混合物各物質的量之比晶相n(SiO2):n(TiO2):n(NiO):n[(TEA)2O]:n(H2O):n(Na2O) 60:::15:600:凝膠 60:::15:600:β 60:::15:600:β 60:::15:600: 60:::15:600:β凝膠 60:::15:600: 60:::15:600:凝膠凝膠 n(SiO2 )/n[(TEA)2O]比的影響TEAOH作為模板劑,它的濃度和含量是影響NiTiBeta分子篩晶化的重要因素。ml1 (TEA)2O摩爾質量:276 g/min(2) 紅外光譜(IR)在美國NEXUS670FTIR型紅外光譜儀上測定樣品的紅外譜圖,采用溴化鉀壓片法。因此,在許多情況下大量的試驗工作還是不可避免的。當濃度較高時,溶液中的硅酸鹽主要以環(huán)狀四聚體的形式存在。堿是有效的礦化劑,除了堿以外,氟化物也能用作礦化劑。合成沸石的主要原料有硅源、鋁源、堿、水和模板劑。在此之前所合成的β分子篩都有鋁離子的存在,限制了β分子篩在工業(yè)中的應用,后來無鋁(Tiβ[]、BBeta[19]、Gaβ[]、Feβ[]、Coβ[22]、Moβ[23]、Niβ[24]、Crβ[25])分子篩相繼報道合成。1982年美國UCC(聯(lián)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。沸石的合成工作從19世紀中期開始,由于最初發(fā)現(xiàn)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(xiàn)高溫高壓的操作工藝,當時是比較困難的。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 va