粉煤灰合成沸石分子筛的研究进展
沸石分子筛膜的合成与应用
第６ 期
广 东石 油化 工 学院学 报
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的分 子 筛而 得 到 的。沸 石分 子筛 膜是 近 ］ 发展 起来 的一 种 优 异 的无 机 膜材 料 ， 具有 独 特 的性 能 ， ｌ ０年 它 孔
径均一 ， 阳离子可交换、ｉ １ Ｓ Ａ 比可以调节 ，ｉ Ａ 原子可被其他原子代替 ， ／ ｓ或 ｌ 耐高温， 抗化学溶剂 ， 具有不 同 的酸ｊ 孔径及孔径分布可调节 ， 生， 是实现分子水平上分离膜催化反应的优 良多孔膜材料 ， 已广泛用于膜催 化反应 、 膜渗透蒸发液体分离 ， 芳烃异构体 、 烷烃与烯烃的分离， 生化产品分离、 环境保护等领域。此外 ， 沸 石分子筛膜在量子尺寸的半导体团簇 、 化学传热器等方面也具有潜在 的应用价值。沸石分子筛膜已成为 微孔无机膜材料 的重要发展方 向之一 ， 正受到人们的极大的重视 ， 成为新一轮技术竞争的热点。
基 金项 目 ： 广东省产 学研结合项 目“ 环戊烷发泡剂新技术开发 ” 阶段成果 （ １Ｂ ９４０４ ） ２ ０ ０００２０ ０
作者简 介 ： 梁朝林 （９４ ）男 ， １ 一 ， 广东信宜人 ， ５ 博士 ， 教授 ， 事石油化工工 艺研究 。 从
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广 东石油 化工 学 院学报
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超薄、 缺陷、 无 无裂 缝 ， 可能 消 除晶 间孔 。在 合成 过程 中 ， 尽 需利 用 有 效技 术 对 晶体 的形 状 、 向 、 寸 、 取 尺 结
粉煤灰综合利用研究进展
粉煤灰综合利用研究进展雷瑞;付东升;李国法;孙欣新;袁聪;郑化安【摘要】从环境保护和可持续发展角度,介绍了粉煤灰堆存的危害和国内外粉煤灰综合利用概况.分别从粉煤灰筑路回填,生产不同粉煤灰掺量的水泥、混凝土、粉煤灰砖、新型墙体材料等建筑材料,高附加值矿物提取、废气废水治理及农业等方面的应用情况出发,综述了国内外粉煤灰综合利用的研究现状和进展.并针对中国粉煤灰综合利用存在的问题和国家政策导向,提出了中国粉煤灰综合利用应在现有基础上积极推广粉煤灰利废建材生产、推广采用粉煤灰筑路等建筑工程技术、推进高附加值矿物提取技术产业化等技术发展趋势.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2013(019)003【总页数】4页(P106-109)【关键词】粉煤灰;固体废物;循环经济;清洁生产;综合利用【作者】雷瑞;付东升;李国法;孙欣新;袁聪;郑化安【作者单位】陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065;陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065;陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065;陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065;陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065;陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TD849;TQ172;X7730 引言中国是以煤炭为主要能源的国家,电力的76%由煤炭产生,燃煤产生的粉煤灰总堆存量已超过10亿t,而且还在以每年0.8亿～1亿t的速度增加,成为世界上最大的排灰国[1]。
粉煤灰存放不仅占用大量土地,还会造成严重的环境污染。
开展粉煤灰等煤系固体废弃物综合利用,延伸煤炭产业链,不仅关系到中国煤炭产业、电力工业及相关工业可持续发展问题,而且对保护土地资源,减少、消除污染,实现循环经济具有重要意义。
1 国外粉煤灰综合利用现状国外粉煤灰的综合利用最早可追溯到20世纪20年代,当时一些发达国家开始对粉煤灰进行研究[2-3]。
沸石分子筛
沸石分子筛的合成与应用分子筛是一类具有均匀微孔，主要由硅、铝、氧及其它一些金属阳离子构成的吸附剂或薄膜类物质，根据其有效孔径来筛分各种流体分子。
沸石分子筛是指那些具有分子筛作用的天然及人工合成的硅铝酸盐[1]。
沸石分子筛由于其特有的结构和性能，它的应用已遍及石油化工、环保生物工程、食品工业、医药化工等领域，随着国民经济各行业的发展，沸石分子筛的应用前景日益广阔。
一、沸石分子筛的结构沸石是沸石族矿物的总称，是一种含水的碱或碱土金属的铝硅酸盐矿物，加热脱水后，沸石晶体孔道可以吸附比孔道小的物质分子，而排斥比孔道直径大的物质分子，使分子大小不同的混合物分开，起着筛分的作用。
沸石分子筛是硅铝四面体形成的三维硅铝酸盐金属结构的晶体，是一种孔径大小均一的强极性吸附剂。
沸石或经不同金属阳离子交换或经其他方法改性后的沸石分子筛，具有很高的选择吸附分离能力。
工业上最常用的合成分子筛仅为A型、X型、Y型、丝光沸石和ZSM系列沸石。
沸石分子筛的化学组成通式为：[M2(Ⅰ)M(Ⅱ)]O•Al2O3•nSiO2•mH2O[2]，式中M2(Ⅰ)和M(Ⅱ)分别为为一价和二价金属离子，多半是纳和钙，n称为沸石的硅铝比，硅主要来自于硅酸钠和硅胶，铝则来自于铝酸钠和氢氧化铝等，它们与氢氧化钠水溶液反应制得的胶体物，经干燥后便成沸石。
沸石分子筛的最基本结构是硅氧四面体和铝氧四面体，四面体相互连接成多元环以及具有三维空间多面体，即构成了沸石的骨架结构，由于骨架结构中有中空的笼状，常称为笼，笼有多种多样，如α笼、β笼、γ笼等，这些笼相互连接就可构成A型、X型、Y型分子筛。
二、沸石分子筛的合成方法随着沸石分子筛在化学工业等领域发挥着越来越重要的作用，出现了多种制备方法，如传统的水热合成法、非水体系合成法、蒸汽相体系合成法、气相转移法等。
1. 水热合成法这种合成法是以水作为沸石分子筛晶化的介质，将其它反应原料按比例混合，放入反应釜中，在一定的温度下晶化而合成沸石分子筛[3]。
沸石分子筛的合成机理
讨论：在高硅铝比区域内 ， （1）随着碱度的降低，胶凝时间增加。 （2）按Na+，K+，Cs+的顺序，有效正电 场强度依次降低，其“桥联”胶凝作用也 依次减弱，因而其胶凝时间依次增加。 因为在高硅铝比条件下，开始时硅酸 根的聚合态就较高，分子量较大，随着缩 聚反应进行，分子量逐渐增加。
五、阳离子的模板效应
正电四面体模型比较圆满地回答了直接 法合成ZSM-5型沸石模板效应的问题。 在直接法合成的样品中，Na+离子有两种 情况：在每个单位晶胞中有4个Na+离子 起模板作用，它们位于孔道交叉点上， 不容易被H+离子所交换;其余的Na+则起 平衡铝氧四面体所造成的负电荷作用， 容易被H+离子所交换。
H2O分子与Na+离子的结合以及H2O分 子之间的氢键缔合形成了正电四面体集 团，可作为ZSM-5型沸石生成的模板剂 。 -使用氟化钠时，F 离子在缔合中起到 了促进作用。正是由于无机物在形成四 面体集团时能力较低，故直接法合成的 ZSM-5型沸石硅铝比比较低，生成相区 也窄得多。
一、固相转变机理
固相转变机理（固相机理）认为，在 晶化过程中既没有凝胶固相的溶解，也没 有液相直接参与沸石的成核与晶体生长。 在凝胶固相中，由于硅铝酸盐骨架缩聚、 重排，而导致了沸石的成核和晶体的生长 。
固相转变机理图
当各种原料混合后，硅酸根与铝酸 根聚合生成硅铝酸盐初始凝胶。与此同 时，虽然也产生凝胶间液相，但是液相 部分不参加晶化，并且液相在整个晶化 过程中恒定不变。初始凝胶在OH-离子 的作用下解聚重排，形成某些沸石所需 要的初级结构单元。这些初级结构单元 围绕水合阳离子重排构成多面体，这些 多面体在进一步聚合、连接、形成沸石 晶体。
粉煤灰两步水热法制备人工沸石
粉煤灰两步水热法制备人工沸石王海龙;徐中慧;吴丹丹;谭钦文;谢羽佳;李春林【摘要】Artificial zeolite was prepared by two-step hydrothermal method using fly ash as raw material.The analysis results of SEM,XRD and X-ray fluorescence spectrometry show that:The artificial zeolite product ispure,its structure is mainly Na-A type and a few 13X type,its major chemical compositions are SiO2 and A12O3.This indicates that the two-step hydrothermal method can overcome the shortcomings of traditional hydrothermal method with lots of impurities.The simulated wastewaterwith 50.00 mg/L of Mn2+ mass concentration was treated with the artificial zeolite product.After 125 min of adsorption,the Mn2+removal rate is 98.19％and the mass concentration of Mn2+ in the treated wastewater is 0.90mg/L.%以粉煤灰为原料,采用两步水热法制备人工沸石.SEM、XRD、X射线荧光光谱分析结果表明:制得的人工沸石纯度较高,主要为Na-A型沸石和少量13X型沸石,主要化学成分为SiO2和A12O3.说明采用两步法制备人工沸石克服了传统水热法杂质含量高的缺陷.采用人工沸石处理初始Mn2+质量浓度为50.00 mg/L的模拟含锰废水,吸附125 min后,Mn2+去除率达98.19％,模拟废水中剩余Mn2+质量浓度为0.90 mg/L.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2013(033)003【总页数】4页(P272-275)【关键词】粉煤灰;两步水热法;人工沸石;吸附剂;废水处理【作者】王海龙;徐中慧;吴丹丹;谭钦文;谢羽佳;李春林【作者单位】西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400044;重庆智伦电镀有限公司,重庆402372;西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010【正文语种】中文【中图分类】TD985目前，吸附法已经在工业水处理领域得到了广泛应用，主要的吸附剂有活性炭、树脂及分子筛等。
mww型沸石分子筛的合成及其应用研究
mww型沸石分子筛的合成及其应用研究mww型沸石分子筛是一种具有许多应用潜力的重要材料，其合成和应用研究引起了广泛关注。
本文将从合成方法、性质特点和应用领域三个方面进行详细介绍，并提供指导意义。
首先，让我们看看mww型沸石分子筛的合成方法。
mww型沸石是一种具有大孔径和中孔径的纳米材料，其合成过程相对复杂。
一般来说，主要有两种方法来合成mww型沸石分子筛：水热合成和气体烧结合成。
水热合成是最常用的方法，通过在高温高压条件下将硅酸盐和氧化铝等原料溶解在碱性溶液中，再经过水热反应，形成mww型沸石分子筛的晶体。
气体烧结合成方法则是将硅酸盐和有机模板剂进行混合，再通过高温高压条件下的烧结过程合成mww型沸石分子筛。
其次，我们来了解一下mww型沸石分子筛的性质特点。
mww型沸石具有大的比表面积、丰富的孔结构和良好的热稳定性。
其特殊的孔结构和孔径使其能够吸附分子，具有优异的分离和催化性能。
此外，mww型沸石还具有良好的酸碱性质，可以用于吸附有机物和催化反应。
最后，让我们了解一下mww型沸石分子筛的应用研究。
由于其独特的结构和性质，mww型沸石在吸附、分离和催化领域具有广泛应用。
在环境领域，mww型沸石可以用于废水处理和气体吸附，通过吸附和分离，将有害物质从废水和废气中去除。
在化工领域，mww型沸石可作为催化剂用于有机合成反应和汽油裂化，提高反应效率和产率。
此外，mww型沸石还可以用于生命科学领域的药物传递和生物催化。
综上所述，mww型沸石分子筛是一种重要的纳米材料，其合成和应用研究具有重要意义。
我们应通过水热合成和气体烧结合成方法获得mww型沸石，了解其性质特点和应用领域。
进一步的研究和应用将有助于开发出更多的高效分离和催化材料，推进科学技术的发展和应用。
分子筛催化剂的发展及研究进展
分子筛催化剂的发展及研究进展摘要：分子筛是一种具有特定空间结构的新型催化剂，具有活性高、选择性好、稳定性和抗毒能力强等优点，因此，近几十年来它作为一种化工新材料发展的很快，应用也日益广泛。
特别是在石油的炼制和石油化工方面作为工业催化剂发挥了很重要的作用。
本文介绍了几种常见的分子筛及应用前景，并对分子筛的性能做了详尽的概述［1］。
关键词：分子筛；催化剂；应用；性能Development and research of the molecular sieve catalystAbstract：Zeolite is a new catalyst with specific spatial structure, with high activity, good selectivity, advantages, stability and antitoxic ability etc. Therefore, in recent decades, as a kind of new material chemical development soon, have been widely applied in. Especially as industrial catalysts in refining and petrochemical petroleum plays a very important role. This paper introduces the composition and application of molecular sieve, and the properties of molecular sieves as described in detail.Key words：Molecular sieve；catalyst；application；performance1.分子筛的发展现状所谓分子筛催化剂，就是将气体或液体混合物分子按照不同的分子特性彼此分离开的一类物质，实际上是一些具有实际工业价值且具有分子筛作用的沸石分子筛，构成沸石分子筛基本结构特征主要是硅氧四面体和铝氧四面体，这些四面体交错排列形成空间网状结构，存在大量空穴，在这些空穴内分布着可移动的水分和阳离子。
沸石分子筛催化剂的发展现状及趋势
沸石分子筛催化剂的发展现状及趋势沸石分子筛催化剂的发展现状摘要：从工业催化的角度思考和表述了沸石分子筛催化剂合成、催化及应用，综述了国内外相关的最新研究进展，探讨了分子筛催化剂未来的发展方向。
旨在引发人们对分子筛催化未来向经济、可控、高效催化、绿色环保和新应用等方面发展的思考与探索。
关键词：沸石分子筛催化剂、工业应用、未来发展在我国的经济发展，工业是国民经济的重要组成部分,化学工业中80% 以上的过程涉及催化技术，尤其对于炼油与石化工业，催化剂更是不可或缺，其中分子筛催化剂未来的发展方向又深切关系着工业的发展。
目前，分子筛催化剂在炼油与化工工业得到了研究与应用，如催化裂化、加氢裂化、带支链芳烃的烷基化、异构脱蜡以及轻烯烃聚合等。
国内外已开发出一批有发展前景的高功能化、多功能化、精密化的分子筛催化剂材料。
分子筛催化剂的合成方法主要有：①水热晶化法；②非水体系合成法；③干胶转换法；④无溶剂干粉体系合成法；⑤微波辐射合成法；⑥蒸汽相体系合成法；⑦多级孔道沸石分子筛的合成；⑧化学后处理法；⑨硬模板法；⑩软模板法[1]。
而沸石分子筛是其中重要一员。
沸石分子筛的工业催化应用始于上世纪60 年代，Mobil 公司首先发现并采用八面沸石替代无定形硅铝催化剂, 应用于炼油中催化裂化(FCC) 过程, 大大提高了汽油产量以及原油利用率。
目前，仅作为FCC催化剂一项，沸石分子筛催化剂的销售额就占全球催化剂的18.5%。
沸石分子筛具有确定的孔体系，大的晶内比表面积和与硫酸或氯化铝相当的酸性，同时具有分子筛分或择形作用以及可改性或易掺杂等优点，它们对许多工业催化反应有高效促进作用。
在各种酸性催化剂高性能中，反应了它的催化潜力。
此外，还有其他类型的高效分子筛催化剂。
1、沸石分子筛结构沸石分子筛是一族结晶性硅铝酸盐的总称。
沸石最基本的结构是由(SiO4)四面体和(AlO4)四面体。
相邻的四面体由氧桥连结成环，环有大有小，按成环的氧原子数划分，有四元氧环，五元氧环，六元氧环，八元氧环，十元氧环和十二元氧环；环是分子筛的通道孔口，对通过的分子筛起筛分作用。
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关键 词 ： 粉煤灰； 沸石分子筛； 水热合成
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２１ 年 ３ ０１ ９卷 第 ２ ４期
广 州 工
・ ７・ ２
粉 煤 灰 合成 沸 石 分 子 筛 的研 究 进展 术
李贺军 化 工 学院 ，贵 州 贵 阳 ５０ ０ ； ５０３ ２贵 Ｉ ・ ３ ＂ 省建材 产 品质 量监督 检验 院 ，贵 州 贵 阳 ５００ ） ５０ ２
摘 要 ： 粉煤灰是世界排放量最大的工业废渣之一， 对环境的污染越来越严重。结合粉煤灰的化学成分及性质， 综述了粉煤灰
合成 沸石分子筛 的传统方 法及 新方法 ， 对不 同的合成方法的优缺点进行 了评价 ， 展望 了粉煤灰制备沸石分子筛 的发展方 向， 为粉煤 灰
的资源化利用开辟 了新途 径。
定量 的粉煤灰 与碱 液混合 ， 调整体系 中硅铝 比例 ， 当补 充一 适 定 的硅或铝 ， 在一定温度下陈化一段 时间 ， 再在适 宜的温度下 晶
我 国主 要 以煤 为 能 源 ， 随着 国 民 经 济 建 设 的 稳 步 发 展 ， 排 放 量 其
型 的沸石分 子筛 ， 合成 的方法几乎均是以水热合成为基础 。
１ １ 一步水 热合 成法 ．
一
步水热合 成法 是选用 一定 浓度 Ｎ Ｏ ａ Ｈ碱 液做为 碱源 ， 将
在逐年增加 。到 ２ １ 年 至 ， 煤灰 的堆存量 已达 ４ ６亿 吨。粉 ０１ 粉 ． 煤灰的大量排放 不仅 占用 大量 土地 ， 而且 对环 境及 地 下水源 造
Ｋｅ ｒ ｓ：ｆｙ ａ ｈ；ｚ ｏ ｉｅ；ｈ ｄ ｏ ｈ ｒ ｌｓ ｎ ｈ ｓｓ ｙ ｗｏ ｄ ｌ ｓ ｅ ｌｔ ｙ ｒ ｔ ｅ ｍａ ｙ ｔ ｅ ｉ
粉煤灰是煤 粉经高温燃烧后形成 的一种 似火 山灰质 的混合 材料 ， 主要是燃 煤 电厂 、 冶炼 、 化工 等 行业 排 放 的 固体 废 物… 。