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1、离子热合成制备沸石分子筛010203关于离子液体关于沸石分子筛关于离子热合成法目 录 / contents离子液体离子液体 离子液体指的是全部由离子组成的液体。一般而言指的是，室温 离子液体和低共熔混合物。 研究中的离子液体，阳离子主要以咪唑阳离子为主，阴离子主要 以卤素离子和其它无机酸离子为主。 我所做的实验中，所制备使用的离子液体是 EMIMBr（溴化1-乙基-3-甲基咪唑） BMIMBr（溴化1-丁基-3-甲基咪唑）这两种。EMIMBrBMIMBr这两种甲基咪唑卤盐，结构较简单。使用的是直接合成法，分别用溴乙 烷和溴代正丁烷对甲基咪唑取代，一步制备而成。1:1.5 1:1.3离子液体的优
2、点离子液体的优点 离子液体无味、不燃，其蒸汽压极低，因此可用在高真空体系中 ，同时可减少因挥发而产生的环境污染问题； 离子液体对有机和无机物都有良好的溶解性能，可使反应在均相 条件下进行，同时可减少设备体积； 可作温度范围宽（-40300），具有良好的热稳定性和化学 稳定性 以上优点都使得以离子液体为溶剂进行反应有很大的优势。沸石分子筛沸石分子筛 分子筛是指具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当的一类 物质。 沸石分子筛是结晶铝硅酸或磷酸金属盐的水合物，分子筛晶体中 有许多一定大小的空穴，空穴之间有许多同直径的孔（也称“窗 口”）相连。由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部 ，而把比孔
3、径大的分子排斥在其空穴外，起到筛分分子的作用， 故得名分子筛。DNL-1DNL-1 作合成的是一种磷铝类分子筛,DNL-1则为现有最大孔径的磷 铝类分子筛。 该分子筛为-CLO结构，具有20元环的超大孔结构 DNL-1有良好的热稳定性，和较高的比表面积、微孔孔体积、介 孔孔体积。预期在大分子催化以及气体分离、储存等领域有广阔 的应用前景。合成过程合成过程 以异丙醇铝、磷酸、离子液体BMIMBr、1，6-己二胺为原料。 没有加入HF，以离子液体和胺做结构导向生成的。 AL:P:IL:HDA=1：4：40:2 磷酸12.6g 离子液体241g 己二胺6.3g 异丙醇铝5.6g 在磁力加热炉上110
4、加热30min。而后放入水热釜用150持续 加热反应。合成产物合成产物 在水热釜中150加热四天，得到产物ALP-1 进行X射线衍射（XRD），得到实验数据 20151214 XRD dataUntitled.pdf离子热合成法离子热合成法 合成沸石分子筛的最常用方法是水热合成法，以水为溶剂，在高 于100的封闭体系内进行反应。因此水热体系要求合成釜具有 良好的耐压和密封性能，另外也给作带来一定的安全风险。 近年来，以离子液体或低共熔混合物为介质的分子筛合成新方法 离子热合成法，为新型分子筛材料合成及其合成机理的研究 开辟了新途径。离子热合成法的优势离子热合成法的优势 主要有三点 一. 离子热
5、合成可以在常压下进行 二. 可以兼做溶剂和结构导向剂 三. 离子液体具有强极性和导电性，易于与电磁技术结合常压进行常压进行 离子液体液程宽、挥发性低、不易燃，因此离子热合成可以在常 压下进行，降低了分子筛合成的压力风险。 离子液体在液程范围内蒸汽压接近于零，合成过程中水和有机胺 与离子液体形成强力氢键作用，挥发性受到抑制。 通常水热和溶剂热法反应温度要在200以下，过高的温度会使 反应体系的压力过大，不仅作困难，而且会使分子筛骨架坍塌 。 离子热法克服了高压的作困难，“零”蒸汽压也可以是分子筛合 成在更高的温度下进行。研究发现，在150-280合成ALPO分子 筛，随反应温度提高，产物能转变为
6、热力学更稳定的小孔结构。 同时为合成机理的研究提供了便利，有利于因水热合成的高压而 无法进行的原位表征。离子液体的导向作用离子液体的导向作用 离子液体有机阳离子与分子筛合成常用的有机胺结构导向剂结构 相似，因此可以兼做溶剂和导向剂。 离子液体种类繁多、结构丰富，其物化性质又构成他们的离子或 分子的种类决定。通过改变离子液体的种类，可以导向不同结构 产物的形成。这使得合成新型沸石分子筛材料的空间得到大幅扩 展，也使得更精细的调节合成参数得到特定产物成为可能。离子液体与电磁技术耦合离子液体与电磁技术耦合 离子液体具有较高的电导率，是理想的电化学反应和微波反应介 质。 与常规方法相比，微波加热技术能
7、大幅提高沸石分子筛的晶化速 率。同时该法对晶化釜承压要求很低，可使用聚四氟乙烯塑料或 普通玻璃容器。微波离子热法是一条安全高效合成沸石分子筛的 的新途径。结语结语 离子热法作为一种高效、安全的分子筛合成新方法，显示了强大 的合成优势，为分子筛合成的研究带来新的机会。 虽然离子热合成的研究取得了一些进展，但总体还处于不成熟的 阶段。离子液体的绿色生产、使用和回收再利用是一大问题。 且基于成本考虑，离子热法尚无法取代水热法在商品化工业上的 地位。 离子热合成研究在磷铝分子筛合成方面取得了诸多成果，但在工 业上广泛应用的硅铝分子筛合成方面的进展有限。所以离子热法 合成硅铝分子筛也需要进一步探索。参考文献参考文献 田志坚，刘浩. 离子热合成沸石分子筛：技术特性、研究进展与 应用前景. 化工进展，2015,34（6）：1501-1504 王亚松，徐云鹏，田志坚，林励吾. 离子热法合成分子筛的研究 进展. 催化学报，2012，33（1）：39-43感谢观看，欢迎批评指导感谢观看，欢迎批评指导
