【无机】干胶沸石分子筛合成法合成纯硅沸石分子筛

发布日期:2020/10/22 21:04:06

沸石分子筛是一种含有均匀微孔（0.4-2纳米），主要包含硅、铝和氧的晶态硅铝酸盐。该结构具有独特的孔道结构和表面催化活性，广泛应用于催化、分离和离子交换等领域。近年来，纯硅的沸石分子筛由于具有更高的热稳定性、特殊的疏水性和更好的导电性，在分离、医药和低介电常数材料的应用中得到越来越多的关注和发展。

然而，在已知的232种沸石分子筛结构中，只有50种分子筛可利用传统的水热沸石合成法制备成纯硅形态，并且大部分纯硅沸石分子筛的合成都要使用具有极强腐蚀性的氢氟酸，大大提高了合成的成本和风险，严重阻碍了纯硅分子筛的广泛应用。美国马萨诸塞大学的Fan Wei研究团队发展的不使用氢氟酸的干胶沸石分子筛合成法（DGC）很好地弥补了上述缺陷，为纯硅分子筛更广泛的合成和应用奠定了基础。与传统的水热法在水溶液中合成分子筛晶体不同，干胶沸石合成法是将合成液混合，干燥成固体后，同少量水蒸气的作用促进分子筛晶体的形成。通过该方法，作者成功地在不使用氢氟酸的条件下合成了CHA（AMH-4）、STT（AMH-5）、BEA、MFI和MRE五种纯硅分子筛，从而证明了干胶合成法可以普遍应用于不同种类纯硅分子筛的合成。其中，纯硅CHA和纯硅BEA是次在无氟的条件下成功得以合成。在作者合成的五种分子筛中，CHA由于具有独特的小孔道结构，在小分子有机物的分离中具有至关重要的作用，大大降低了工业分离的成本。这种创新的方法可以大大推动CHA分子筛在工业上的广泛应用。另外，BEA和MFI也是工业中应用最广的两种分子筛。