粉煤灰合成分子筛与分子筛吸附金属的研究进展

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粉煤灰分子筛的制备与性能研究

天津城市建设学院学报张晶等：粉煤灰分子筛的制备与性能研究
・２８５・
粉煤灰样品．
１．３沸石分子筛的制备
失，出现了锐钛矿的特征衍射峰，对衍射峰进行标识
结果表明属于亚稳相Ｎａ — Ａ型沸石的特征峰，其化学组成通式是Ｎａ２０・ＡｌｚＯ３・２ＳｉＯ２・４．５Ｈ２Ｏ，ＳｉＯ２／
备性能稳定的沸石分子筛．研究了ＮａＯＨ与粉煤灰比、煅烧温度、晶化时间、晶化温度等实验因
素对合成沸石结构和性能的影响，利用ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、比表面积（ＢＥＴ）、
分光光度计，分别对晶型、表面形貌和吸光度进行了表征．实验结果表明：当ＮａＯＨ与粉煤灰比
１．１原料与试剂主要试剂包括盐酸（ＨＣ１，天津市化学试剂三
厂）、氢氧化钠（ＮａＯＨ，天津市光复科技发展有限公司）、亚甲基蓝（Ｃ１６Ｈ。Ｃ１Ｎ３Ｓ，天津市博迪化工有限公司）、蒸馏水（Ｈ：０，南开大学）、粉煤灰（天津东有
天津城市建设学院学报第１９卷第４期２０１３年ｌ２月
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｉａｎｊｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＶｏ１．１９Ｎｏ．４Ｄｅｃ．２０１３
粉煤灰分子筛的制备与性能研究

粉煤灰制备分子筛 -回复

粉煤灰制备分子筛-回复
粉煤灰制备分子筛:粉煤灰制备分子筛是一种利用粉煤灰（也称为煤矸石灰、煤矸石粉）为原料制备分子筛材料的方法。

粉煤灰是燃烧煤炭时产生的矸石，主要由非燃料残留物组成，其中包含大量的氧化硅和氧化铁等组分。

制备分子筛的一种方法是利用粉煤灰中的硅源、铝源等物质，通过一系列的处理步骤，使其转化为具有分子筛结构的材料。

具体制备步骤可以包括以下几个主要步骤：
1. 粉碎和筛分：将粉煤灰进行粉碎和筛分，以获得所需的粒径范围的原料。

2. 粉煤灰活化：将粉煤灰与一种碱性激活剂（如碳酸钠、碳酸氢钠）进行混合，经过高温煅烧处理，以激活粉煤灰中的活性成分。

3. 水热合成：将经过活化处理的粉煤灰与硅源、铝源等混合物一起，通过水热合成的方法，在一定的温度、压力和时间条件下进行反应，使成分逐渐形成分子筛的结构。

4. 洗涤和干燥：将合成的分子筛材料用适当的溶剂进行洗涤，去除未反应的物质和副产物。

然后将洗涤后的材料进行干燥，得到最终产品。

通过这种方法制备的分子筛材料，具有独特的孔结构和化学组成，可以用于吸附、分离、催化等许多应用领域。

同时，这种方法还能够对粉煤灰这种废弃物进行有效利用，具有环保和经济的优势。

:1699409394513。

《粉煤灰基ZSM-5分子筛的无模板合成及机理研究》

《粉煤灰基ZSM-5分子筛的无模板合成及机理研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，传统能源的消耗和环境污染问题日益突出，对于新型高效、环保的催化剂的需求愈发迫切。

ZSM-5分子筛作为一种重要的催化剂载体，具有独特的孔道结构和优异的催化性能，广泛应用于石油化工、精细化工和环境保护等领域。

然而，传统ZSM-5分子筛的合成方法多依赖于模板剂，不仅成本高昂，还可能引入杂质。

因此，探索无模板合成ZSM-5分子筛的新方法及其机理，具有重要的学术价值和应用前景。

本文以粉煤灰为原料，开展无模板合成ZSM-5分子筛的研究，旨在探究其合成机理和性能。

二、研究内容（一）实验材料与方法本实验以粉煤灰为原料，采用无模板合成法，通过调节合成条件，制备出ZSM-5分子筛。

实验过程中，对原料进行预处理，如粉磨、煅烧等，以提高其反应活性。

同时，通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等手段对产物进行表征和性能分析。

（二）无模板合成ZSM-5分子筛的制备过程本实验采用水热法进行无模板合成ZSM-5分子筛。

首先，将粉煤灰与适量的碱溶液混合，在一定的温度和压力下进行水热反应。

然后，经过滤、洗涤、干燥等步骤，得到ZSM-5分子筛前驱体。

最后，对前驱体进行高温煅烧，得到具有MFI拓扑结构的ZSM-5分子筛。

（三）产物表征及性能分析通过XRD、SEM、比表面积测定等手段对产物进行表征。

结果表明，无模板合成的ZSM-5分子筛具有较高的结晶度和良好的形貌。

此外，我们还对产物的催化性能进行了评价，发现其具有优异的催化性能和良好的稳定性。

（四）合成机理研究通过分析实验过程中的各种因素（如原料组成、反应温度、反应时间等），结合文献报道和相关理论，探究无模板合成ZSM-5分子筛的机理。

结果表明，粉煤灰中的硅铝元素在水热条件下发生反应，形成具有MFI拓扑结构的ZSM-5分子筛。

此外，碱溶液的浓度和种类对产物的结构和性能也有重要影响。

三、结果与讨论（一）产物表征结果XRD结果表明，无模板合成的ZSM-5分子筛具有较高的结晶度，与标准谱图相匹配。

粉煤灰制备4A分子筛的利用现状

关行业的重视。
寻找成本较低质量较高，无需经过大大精制处理的矿物，则能大大降低设备投资，工艺简单成本最低是一个很好的方向。采用粉煤灰就是一个很好的选择，粉煤灰是发电厂生产进程中的固体废弃物，随着经济建设的发展，其排放量与日俱增，如果以粉煤灰为主要原料生产分子筛，不仅可以节约化工原料，还有来源广泛，造价低廉等优势。同时解决了一大污染问题，有着巨大的经济效益和社会效益［］，。
作者简介：陈双莉（９５１７一）女，西原平人，００年毕业，山２０于兰州大学化学化工学院应用化学专业，工程师。
为宜：
ｅ）品化。浸取后升温至９ —０，５１０ｏ搅拌下品化５７ｈＣ；
维普资讯
较大成－・。
１２４ＩＡ分子筛的制备过程ａ）烘箱预处理的粉煤灰经烘２３ｈ－；ｂ）混合。粉煤灰与工业氢氧化铝、酸钠以计算量混碳合；
ｃ）焙烧。配料在８０９０℃ ，烧２ｈ宜；０—０焙为
目前４Ａ分子筛工业制备主要有三种工艺路线：一是高
ＭＯ、Ｏ、ｅ、ｅ等对于合成４ｇＳ，Ｆ，ＦｎＡ分子筛有害的成分，因而必须经过物理和化学提纯除杂处理。有资料显示，粉煤灰的活化和除杂工艺，细度宜控制在２０—３５目，０２采用强磁选除铁，焙烧温度在８０—８０℃ ，焙烧２３ｈ０５－，酸浓度为１ —．ｍｌ，．２０ｏＬ酸溶温度为７８５／００℃，酸溶时间２３ｈ－。固液比为１： — ３即可制备出白度达到９％，２１：，０主要杂质基本清除、结构松散、颗粒细、隙和裂隙发育良好的粉煤灰预处孔

《粉煤灰基ZSM-5分子筛的无模板合成及机理研究》

《粉煤灰基ZSM-5分子筛的无模板合成及机理研究》一、引言分子筛作为催化剂、吸附剂及干燥剂，其种类多样且各有其独特性能。

其中，ZSM-5分子筛因其良好的酸性和热稳定性，在石油化工、精细化工等领域有着广泛的应用。

然而，传统合成方法需借助模板剂，导致生产成本较高，并可能引入环境污染问题。

本文研究重点在于无模板法合成粉煤灰基ZSM-5分子筛的工艺，以及合成机理的深入探讨。

二、粉煤灰基ZSM-5分子筛的无模板合成（一）合成材料的选择与处理本研究所用原料为粉煤灰及常见化工原料。

粉煤灰经过破碎、研磨、筛选等处理后，得到所需的粒度。

同时，对其他原料进行纯化处理，以避免杂质对合成过程的影响。

（二）合成工艺无模板合成ZSM-5分子筛的工艺主要包括混合、搅拌、晶化、干燥和煅烧等步骤。

在适宜的温度和压力下，将粉煤灰与其他原料混合均匀后进行晶化处理，然后进行干燥和煅烧处理，最终得到粉煤灰基ZSM-5分子筛。

三、合成机理研究（一）晶化过程分析晶化过程是ZSM-5分子筛合成的关键步骤。

通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等手段对晶化过程中的物质组成和结构进行表征，发现粉煤灰中的某些成分能够与原料中的硅源和铝源发生反应，形成ZSM-5分子筛的骨架结构。

（二）反应动力学研究通过研究反应温度、时间等因素对合成过程的影响，发现适宜的晶化温度和时间对ZSM-5分子筛的合成至关重要。

此外，通过动力学模型分析，得出无模板法合成ZSM-5分子筛的反应速率常数和活化能等参数。

四、性能评价及实际应用（一）性能评价通过对粉煤灰基ZSM-5分子筛的吸附性能、催化性能等进行评价，发现其性能与传统方法合成的ZSM-5分子筛相当，甚至在某些方面表现更佳。

此外，无模板法合成的ZSM-5分子筛具有较高的比表面积和孔容。

（二）实际应用粉煤灰基ZSM-5分子筛在石油化工、精细化工等领域有着广泛的应用前景。

例如，在催化裂解过程中，该分子筛能够有效提高轻质烃的收率；在干燥剂领域，其优异的吸湿性能和较高的机械强度使其成为理想的干燥剂材料。

分子筛材料的合成及其吸附性能研究

分子筛材料的合成及其吸附性能研究分子筛材料是一种能够根据分子尺寸和形状选择性吸附或分离物质的晶体材料。

它们的结构类似于蜂窝，由大量微孔组成，通常由硅酸盐或氧化铝构成。

分子筛材料的合成及其吸附性能一直是材料科学领域的热门研究课题。

分子筛材料的合成方法多种多样，常见的包括水热法、溶胶-凝胶法、模板法等。

其中，水热法是一种常用且具有较高效率的合成方法。

在水热条件下，合成前体物质与反应介质在高温高压的环境中发生反应，最终形成结晶完整的分子筛材料。

另外，溶胶-凝胶法则通过将适当的前驱物溶解在溶液中，随后通过控制凝胶形成和干燥过程，形成高度有序结构的分子筛材料。

模板法则是在合成过程中加入特定模板分子，通过模板分子的作用来调控分子筛材料孔道结构。

不同合成方法对于分子筛材料的结构和性能有着显著影响。

水热法合成的分子筛材料通常具有均匀的孔道结构和良好的热稳定性，适用于高温条件下的吸附分离。

溶胶-凝胶法合成的分子筛材料常具有大孔径和高比表面积，适用于吸附小分子气体。

而模板法则具有精确调控孔径和形状的优势，适用于选择性吸附、催化等方面。

分子筛材料的吸附性能取决于其孔径大小、形状、表面化学性质等多种因素。

具体来说，孔径大小决定了分子筛对不同大小分子的选择性吸附能力。

孔道形状对于分子在内部扩散和催化反应的速率也有重要影响。

此外，分子筛材料的表面功能基团对于与目标分子的相互作用至关重要，它决定了吸附速率和容量。

研究表明，通过合成控制和表面修饰等手段，可以有效改善分子筛材料的吸附性能。

例如，通过改变合成条件可以调控孔道大小，增强对特定分子的吸附选择性。

通过引入功能基团可以调整表面亲疏水性，提高对特定物质的亲和力。

此外，还可以利用复合材料、非平面结构等方法来拓展分子筛材料的应用范围和提升性能。

总的来说，分子筛材料的合成及其吸附性能研究具有重要意义，不仅可以为环境保护、能源开发等领域提供新型材料，还可以为催化、分离技术等领域提供理论支持。

粉煤灰制备Y型分子筛及性能研究

粉煤灰制备Y型分子筛及性能研究近几十年来,人们对煤炭利用的增多导致粉煤灰产量大幅度增加,其带来的各种危害也受到了人们的关注,因此粉煤灰的综合利用也成为了一个热门课题。

由于粉煤灰的主要化学组成是SiO2和Al2O3,与分子筛主要组成相似,因此粉煤灰可以用来制备高纯沸石分子筛。

Y型沸石分子筛不仅对水、CO2有较高的吸附性能,还可以有效分离空气中的N2和O2,有较高的医用价值。

本文以山东某电厂粉煤灰为原料合成Y型沸石分子筛。

研究了还原-磁选-酸浸的除杂质方法,并利用XRD.SEM/EDS等手段对处理灰进行了形貌及相结构分析。

本文利用处理灰以碱熔-水热法合成Y型分子筛,研究了 Y型分子筛成型工艺,并对Y型分子筛原粉与成型产品进行吸附性能测试,利用XRD.FT-IR、DSC-TGA等手段对分子筛物相及结构进行了表征。

实验得出以下结论:(1)粉煤灰还原处理的最佳条件为:粉煤灰粒度为48μm,碳-氧摩尔比为2.0,氩气气氛中,1O0O℃焙烧1h。

该条件下氧化铁被还原为单质及低价铁,并且氧化钙的副反应最少。

(2)粉煤灰酸浸的最佳条件为:粉煤灰粒度为48μm,盐酸浓度为4mol·L-1,液固比为3:1,在90℃下反应2h。

通过XRF测定预处理后粉煤灰的Si/Al为5.65,TFe含量达到0.49%,CaO含量达到2.08%。

(3)Y型分子筛成型的最佳条件为:田菁粉加入量为2%,羧甲基纤维素钠加入量为0.3%、硝酸质量浓度为8%,水粉比为0.85。

以100℃/h的速度缓慢升温,在110℃下干燥2h,550℃下焙烧2h。

此时抗压强度可达9.68N/mm。

(4)通过测定Y型分子筛原粉的气体吸附性能,实验得出:抽真空处理30min后,Y型分子筛对CO2.N2的吸附量在一定压强范围内随体系内压强增大而增大,并在O.1MPa下分别达到13.56%、11.3%,而对O2的吸附量随气压变化不明显且几乎为零。

(5)通过测定Y型分子筛对静态水的吸附能,实验得出:分子筛在真空干燥箱中抽真空1h,在35℃下吸附24h后吸附效果最好,吸附量为17.62%。

以粉煤灰合成MCM-41及其对Cr(Ⅵ)的吸附特征研究

ｕｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｔｈｅａｄｓｏｒｂｅｎｔｔｉｍｅ，ａｄｓｏｒｂｅｎｔｄｏｓｅ，ａｄｓｏｒｂｅｎｔｔｅｎ－ｒ
郭红彦 ¨ ，赵星
（１．淮南联合大学化工系，安徽淮南２３２００１；２．淮南师范学院化学工程学院，安徽化学与化工系，安徽２３００１１）淮南２３２００１；
３．合肥工业大学
合肥
摘
要：以淮南燃煤火电厂粉煤灰为初始原料，十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＡＢ）为模板剂，采用水热晶化法制备出
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｉｅｖｅＭＣＭ一４１ｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｍｅｔｈｏｄ
２０１４年２月
蚌埤学院擎稚
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｅｎｇｂｕＣｏｌｌｅｇｅ
Ｆｅｂ．２０ｌ４
Ｖｏ１．３．Ｎｏ．１
第３卷
第１期
以粉煤灰合成ＭＣＭ一４１及其对Ｃｒ（ＶＩ）的吸附特征研究
明：样品具有典型介孔分子筛ＭＣＭ一４１的特性，比表面积为５９６．７ｍ／ｇ，平均孔径为５．１９ｎｍ，孔壁厚为０．９６ｎｍ；

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（ａｔｈｎｓｔｔｆｅｈｏｏｙＦｚｏ４００ＣｉａＥｓｉａＩｔｕｅｏＴｃｎｌｇ，ｕｈｕ３４０，ｈｎ）Ｃｎｉ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｏｖｒｉｗｉｇｔｅｓｎｈｓｓｏｅｌｅｆｏｆｙａｈｎｕｅｖｅｎｈｙｔｅｉｆｚｏｉｒｍｓ，ａｄｓｍｍａｉｅｈｈｒｃｅｉｉｓｏｅｅａｔｏｓｓｗｅｌｓｔｅａｖｎａｅｆｓｎｈｔｔｌｒｚｄｔｅｃａａｔｒｓｃｆｓｖｒｌｍｅｈｄ，ａｌａｈｄａｔｇｓｏｙｔｅｉｔｃ
ｚｏｉ．ｎｏｄｒｔｍｐｏｅｔｅｃｙｔｌｎｔｎｂａｎｔｅｅｐｃｅｅｌｅｔｅｐｐｒｄｓｕｓｄｓｖｒｌａｔｒｉｈｗｏｌｆｅｔｔｅｓｎｈｓｓｏｅｌｅｆｍｙｅｌｅＩｒｅｉｒｖｒｓａｌｉａｄｏｔｉｈｘｅｔｄｚｏｉ，ｈａｅｉｃｓｅｅｅａｃｏｓｗｈｃｕｄｅｆｃｈｙｔｅｉｆｏｉｒｔｏｈｉｙｔｆｚｔｏｆｌａｈａｄｓａｅｅｍｅｈｄｎｅｎｎｓｏｄｏｐｉｎｒｄｏｃｉｉｅａｓＡｎｅａｐｉａｉｎｏｅｌｅｗｅｅｐｏｐｃｅ．ｓ，ｎｔｔｄｔｔｏｓｄｍａｉｇｆａｓｒｔａｉａｔｔｍｔｌｈａｏｖｙｄｔｐｌｔｆｚｏｉｒｒｓｅｔｄｈｃｏｔ
Ｋｅｗｏｄ：ｅｌｅｃｙｔｌｎｔ：ｒｄｏｃｉｉｔｌ；ａｓｒｔｎｙｒｓｚｏｉ；ｒｓａｌｉｔｉｙａｉａｔｔｍｅａｓｄｏｐｉｖｙｏ
根据报道，在中国，煤燃烧的副产物已经达到３亿ｔ目前，。粉煤次的利用率只有３Ｏ％左右，技术含量和附加值都不高，其『１］小部分粉煤灰用于水泥、砂浆、混凝土的掺合料，粉煤灰作为原料代替黏土生产水泥熟料的原料、制造烧结砖、蒸压加气混凝土、
一
微波加热的特点：加热速度快、加热均匀、节能高效、易于
控制、选择性加热、安全无害。由于微波的原理与特点，微波已经在实验室得到广泛使用。在试验中使用微波，不仅可以减小合成分子筛的粒径，减少形成分子筛的时间和速度，还可以提高合成分子筛的吸附性能。研究表明，微波加热会影响晶核和晶体的形成。实验中要注意的是，水热过程中使用微波，在沸石会在辐射的初始阶段形成。在反应的中后期，微波辐射会阻止沸石的形成。在粉煤灰合成沸石的反应初期，控制辐射时间可以缩短合成的时间。
泡沫混凝士、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒，铺筑道路：构筑坝体，建设港口，农田坑洼低地、煤矿塌陷区及矿井的回填【Ｊｌ。。如何使粉煤灰得到最大的利用且不会造成对环境的污染，是非常有价值的研究方向。现在实验室已经成功的将粉煤灰转化为些特殊的分子筛，但实现粉煤灰合成分子筛的工业化还不是很
１４晶种法．为了进一步缩短合成周期，Ｌｒｓ等＿提出引入了晶种合成ａａ】ｏ法，利用天然沸石矿物作晶种，将其引入利用粉煤灰合成沸石的晶化过程。在适当的条件下，晶种可作为晶体生长中心，分子筛晶体无需成核过程而直接在晶种的基础上生长，可大大缩短合成周期。晶种的引入则有利于特定类型分子筛的合成。但是，晶种的引入仍不易得到纯相目标产物，且其诱导机理尚不明确，因而相关的研究还需进一步加强。１５碱融法．传统水热合成法，由于反应条件温和、时间较短，粉煤灰中的石英、莫来石等结晶体很难溶解于碱溶液中ｌ，为了提高产品ｌ的产量和纯度，ｈｅｔ等人＿。提出并在实验室中采用了在水Ｓｉｍｏｏｇ】热反应前引入碱熔融的方法。他们认为通过高温熔融，粉煤灰中稳定的结晶态石英和莫来石一起大部分转化为钠的硅酸盐和铝酸盐，然后通过水热反应，溶解、浓缩凝胶至结晶合成沸石。１．６盐一合成法热分析上述合成方法发现在合成过程中都需要用水作为反应剂，并且需要较高的液固比。冈此，不可避免的产生了废液处理问题。为了改善这种情况，Ｐｒ等人ｌ ” 提出盐一合成ａｋｌＪ热法。在合成过程中用ＮａＯＨ— ＮＯＮａ取代水作反应介质，反应条件为温度２０３０℃ ，Ｎａ５～５ＯＨ／ＮａＮＯ３０３０５为．～．，Ｎａ与粉ＮＯ煤灰的比为０７１．～４情况下反应得到方钠石、钙霞石等沸石结
ｆ号Ｑ度放性属【标码｝图类］晶：射金识］中萃分Ｔ结蓄文２献】Ａ
［编０１（１０６２文号０－６０１０３章］７５１－．１２）０一８１０
ＲｅｅｒｈＳｎｔｓｓＺｅｌｅｆｏＦｌｈａｈｅＡｄｏｐｔｏｆＭｅａｔｏｉｅｓａｃｙｈｅｉｏｉｒｍｙＡｓｎｄｔｓｒｉｎｏｔｌｔｗｉｈＺｅｌｔ
滤使固液分离，用分光光度计分析滤液中ｓ的浓度，向滤液中添加钠铝盐，使硅铝比在０８２０之间，然后在９．～．Ｏ℃水热反应４８ｈ，过滤干燥可以得到纯度高达９％的沸石晶体。９１３微波辅助合成法
２１年第１０１０期
第３卷总第２２８２期
广
东化工源自ｗｗｗ．ｄｈｅ．ｏｒｇｃｍｃｎ
粉煤灰合成分子筛与分子筛吸附金属的研究进展
（东华理工大学，江西抚州３４０）４００
范培培
【摘要】述了将粉煤灰合成沸石分子筛，总结了几种方法合成分子筛的特点和优点。为了提高分子筛的结晶度和得到预期韵分子筛种类，综论文讨论了由粉煤灰合成分子筛的几种影响因素，以及简述了分子筛对几种放射性金属吸附的方法和意义，并对分子筛的应用进行了展臻。