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wyb20050316

新虫 (正式写手)


[交流] 求助:ZSM-5分子筛水热合成

各位虫子哥哥姐姐:
     小弟从2004年开始制备ZSM-5分子筛,现在已能合成出硅铝比200以下的样品,再高的没做过。但是做出来的样品在结晶度方面小弟还有些不满意。
     考虑到模板剂对环境的污染和生产操作中对职工的伤害,我想采用直接法合成,样品在一些石油单位分析结晶度在100以上(可能是标样结晶度太低),我们单位的分析只有70左右,我们单位的标样3.85峰值高度大概在7000左右,将此标样标定为97%。
       小弟想在结晶度方面再上一层楼,希望各位虫友多提宝贵建议参与讨论来共同进行交流,或者能够指定文献,谢谢!!!!!!!!
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songhaiyan21

金虫 (小有名气)

★ ★ ★
nxl5096224(金币+3):谢谢应助哈~太详细了~
以乙二胺(EDA)为模板剂,采用水热法合成ZSM - 5型沸石分子筛:
试剂:硅酸钠Na2 SiO3·9H2O,硅酸H2 SiO3 ,硫酸铝Al2 ( SO4 ) 3·18H2O,无水乙二胺NH2 (CH2 ) 2NH2 ,三聚甲醛, 40% (体积分数)乙醛, 25% (体积分数)氨水和98% (体积分数)浓硫酸等均为分析纯试剂;实验用水为去离子水;晶种H-ZSM- 5。
合成:按一定的配比和合适的投放顺序分别将水、硅酸钠、硅酸、硫酸铝、无水乙二胺、硫酸、晶种搅拌均匀,得白色胶状物,然后移入容量约为1 L的不锈钢高压反应釜,在一定温度下晶化一定时间,取出自然冷却后离心,并用去离子水洗涤至pH
为8~9,再在110 ℃烘箱中干燥,得钠型ZSM - 5沸石分子筛。

[ Last edited by songhaiyan21 on 2007-6-30 at 08:07 ]
满目山河空念远,不如怜取眼前人!
2楼2007-06-30 08:06:12
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wyb20050316

新虫 (正式写手)


谢谢二楼songhaiyan21兄弟提供的详细工艺。
        只不过我实验室里各种模板剂法合成都做过了,想在规模大一点,已有一条生产线,所以得考虑实际情况,因为有机模板剂实在没有什么办法回收,有味,车间工人操作带来困难。所以主要向着模板剂法仿向进展,有那位老兄知道,不吝指点,虫友们共同分享,谢谢
3楼2007-06-30 10:45:47
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buffaloli

荣誉版主 (知名作家)


nxl5096224(金币+1):呵呵,谢谢参与!
直接法合成硅铝比的高限约在50左右,再高则需要进行后处理得到。
4楼2007-06-30 16:18:46
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louis.troy

木虫 (正式写手)



nxl5096224(金币+1):呵呵,谢谢关注!
高硅ZSM-5的合成已经不是什么难事,大量研究到首尾阶段了都,全硅Silicalite-1合成也得到了大量研究,其中在分子筛膜上的应用!
    对于分子筛的合成,要求结晶度高,不能不提到晶种的作用,并不是说添加晶种可以替代模板剂的作用,但是单单靠有机胺模板剂,通过优化晶化条件,毕竟模板剂的结构导向机理现今仍停留在考证阶段,因此要使实验有所突破,必须想想任何一个可以改善的突破点
5楼2007-07-05 19:44:07
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aiyuanzh

木虫 (著名写手)

★ ★ ★
rabbit7708(金币+3,VIP+0):多谢热心应助!:)
这篇文献可能对楼主会有点帮助,感觉在实际工艺操作上提出几个创新与优化,建议读读:
I. Melián-Cabrera, F. Kapteijn and J.A. Moulijn .Innovations in the synthesis of Fe-(exchanged)-zeolites .Journal of Catalysis.2005.Volume 110, Issues 3-4.Pages 255-263
大致内容为:设计了3个新的步骤制备Fe-ZSM-5。首先对母体分子筛(NH4-ZSM-5)小心的用碱(NaOH)处理,然后进行湿式离子交换能达到饱和交换容量,而且不会形成无活性的铁氧化物。认为这是因为碱处理可以脱硅,从而破碎聚集的晶粒,提高交换度。其次是利用有机铁盐柠檬酸铁而不是无机铁盐溶液作交换液(认为用有机铁盐交换煅烧时不会产生污染,只生成H2O和CO2),并且加入温和的氧化剂H2O2来破坏螯和配位作用,从而释放铁物种。最后就是把分子筛脱模板和进行离子交换合为一步,避免煅烧。为实现该过程,作者利用了Fe3+/2+/H2O2混合液。该法优点在于绿色,省能高效,对分子筛破坏小。
每天一点点,每天新进步
6楼2007-11-19 10:03:55
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zhangwengui330

荣誉版主 (职业作家)

优秀版主

★ ★ ★
rabbit7708(金币+3,VIP+0):多谢热心应助!:)
一般结晶度要提高,可以适当的提升晶化温度延长晶化时间
因为你已经做出来ZSM-5那么配比就基本上不是大问题了
结晶度较低可以采用一些手段弥补
其原因
可能是是成晶阶段没有充分
长晶阶段长的不够
提高晶化温度和延长时间对后者管用
对前者不大管用
那可以采用变温晶化的方法来实现和弥补
通过晶体学原理可知
低温利于成核
高温利于晶体生长
那么你在较低温度下成核老化形成较多的晶核
再高温进一步生长产生的结晶度可能会提高
7楼2007-11-19 14:34:34
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