離子篩畢業(yè)論文

1、第一章第一章文獻(xiàn)綜述及選題文獻(xiàn)綜述及選題1.11.1沸石分子篩沸石分子篩1.1.11.1.1沸石分子篩簡介沸石分子篩簡介1756年，瑞典一位礦物學(xué)家A.F.Cronstedt發(fā)現(xiàn)在加熱一種晶體礦物時(shí)熔融和沸騰的現(xiàn)象發(fā)生，便把這種礦物叫做沸石(zeolite)[1]。沸石分子篩是一族具有四面體結(jié)構(gòu)的多孔結(jié)晶形硅鋁酸鹽的總稱。“分子篩”故名詞義是一種在分子水平上能夠篩分物質(zhì)的多孔材料，它包括沸石分子篩、磷酸鋁分子篩和介孔材料，是很重要的催化

2、劑(催化劑載體)、吸附劑和離子交換劑。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)命名(IUPAC)[2]對多孔材料的劃分，將分子篩按其孔徑尺寸分為三類，即孔徑小于2納米的為微孔分子篩(micrope)，孔徑介于250納米之間的為介孔分子篩(mesope)，孔徑大于50納米的為大孔分子篩(macrope)。1.1.21.1.2沸石分子篩的晶體結(jié)構(gòu)沸石分子篩的晶體結(jié)構(gòu)鋁氧四面體(AlO4)和硅氧四面體(SiO4)是構(gòu)成硅鋁沸石分子篩骨架的最基本結(jié)構(gòu)單元。由于Al是正三價(jià)

3、的，即鋁氧四面體帶有一個(gè)負(fù)電荷，因此需要有帶正電荷的陽離子來中和其電負(fù)性，從而使整個(gè)骨架呈電中性。骨架中氧原子把硅氧四面體和鋁氧四面體連接起來，即相鄰的鋁氧四面體(AlO4)和硅氧四面體(SiO4)共用同一個(gè)氧原子，該氧原子被稱為氧橋。氧橋把鋁氧四面體(AlO4)和硅氧四面體(SiO4)連接成環(huán)，環(huán)上的四面體再通過氧橋互相連接，從而構(gòu)成了三維骨架的孔穴(籠或空腔)。因此，分子篩的結(jié)構(gòu)可以從三個(gè)層次來表述：第一個(gè)結(jié)構(gòu)層次即為構(gòu)成分子篩骨架

4、的硅氧四面體(SiO4)和鋁氧四面體(AlO4)；第二個(gè)結(jié)構(gòu)層次即四面體通過氧橋相互連接的環(huán)，環(huán)可以大小不同，按成環(huán)的氧原子數(shù)劃分，有五元環(huán)、六元環(huán)、十元環(huán)、十八元環(huán)等。環(huán)是分子篩的通道孔口，可以對通過的分子起到篩分作用；第三個(gè)結(jié)構(gòu)層次即氧環(huán)通過氧橋互相聯(lián)結(jié)形成具有三維空間的多面體。多面體中有中空的籠，籠是分子篩結(jié)構(gòu)的重要特征。各種多元環(huán)在三維空間相互聯(lián)結(jié)，可形成更復(fù)雜的、中空的多面體，這些多面體再進(jìn)一步排列，即構(gòu)成沸石的骨架結(jié)構(gòu)。因此

5、，這樣的硅(鋁)氧骨架件下有H2O2參與的選擇性氧化，目前研究較多的有苯和苯酚的輕基化、烯烴的環(huán)氧化、環(huán)己酮的氨氧化等。鈦硅分子篩是近幾年來分子篩科學(xué)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。1.31.3ETS4ETS4分子篩的簡介及發(fā)展（包括離子交換方面）分子篩的簡介及發(fā)展（包括離子交換方面）1.3.11.3.1ETS4ETS4分子篩的簡介分子篩的簡介1990年Kuznicki首次制備了一種全新的小孔鈦硅分子篩EngelhardTitanosilical

6、ite4(簡稱ETS4)。ETS4具有[010]方向的一維孔道體系由于ETS4的骨架可通過升高溫度使骨架系統(tǒng)失水縮合生成，使分子篩晶體內(nèi)部有效孔徑(0.3~0.4nm)大小可調(diào)，賦予了ETS4分子篩獨(dú)一無二的特點(diǎn)，ETS4結(jié)構(gòu)中包含有OTiOTiO鏈，這些鏈具有量子阻隔效應(yīng)，可以作為一維的單原子量子線，這使得ETS4分子篩可能在非線性光學(xué)、化學(xué)傳感器以及光化學(xué)中得以應(yīng)用。1.3.21.3.2ETS4ETS4分子篩的制備分子篩的制備首先將

7、一定量的H2O、NaOH、Na2SiO4混合，劇烈攪拌至澄清，同時(shí)將適量的H2O、H2SO4、TBOT混合攪拌至澄清?；旌仙鲜?步制得的澄清溶液，劇烈攪拌1h得乳白色溶膠。將一定量的溶膠(合成液的摩爾配比為n(SiO2):n(TiO2):n(Na2O):n(H2SO4):n(H2O)=3.6:1.0:5.5:x:230.2，x=3.3～4.4)倒入不銹鋼反應(yīng)釜中，后垂直放入負(fù)載晶種的支撐體，在175℃下反應(yīng)一定時(shí)間。合成的膜用大量的去離