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磁性分子筛复合材料Fe 3 O 4 @SAPO-5的制备及其性能研究

发布时间:2020-12-13 07:51
  核壳型磁性纳米复合材料是由两种或两种以上功能材料复合而成的新型材料,在众多领域有着广泛的应用。纳米Fe3O4具有制备简单、价格低廉、毒性低、磁性能优异等特性,常被用来作为核壳型复合材料的内核。纳米Fe3O4具有超顺磁性,其包覆后的磁性纳米复合材料依然具有超顺磁性,如果外加一个强磁场,能够快速的将其从液体中分离出来,因此纳米Fe3O4及其复合材料在许多领域得到广泛应用。SAPO-5分子筛因为具有较大的十二元环孔道,经常应用于烷烃异构化和正己烷催化裂解等反应。因此本论文将Fe3O4纳米粒子作为核,在其外包覆SAPO-5分子筛,形成Fe3O4@SAPO-5核壳型磁性纳米复合材料,其可以将分离回收作用与SAPO-5分子筛的催化性能集于一体。主要工作如下:1.本文以三乙胺为模板剂、硅溶胶为硅源、磷酸为磷源、拟薄水铝石为铝源,采用改进的水热合成法成功制备出SAPO-5分子筛,合成的... 

【文章来源】:广西师范大学广西壮族自治区

【文章页数】:73 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

磁性分子筛复合材料Fe 3 O 4 @SAPO-5的制备及其性能研究


图1-1分子筛的次级结构单元及符号

孔径分布,骨架结构图,分子筛


成了磷酸铝系列分子筛 AlPO4-n[7]。它是一种完全不含硅的微孔材料。这种分子筛由铝氧四面体和磷氧四面体交替组合而成,呈电中性。因为磷酸铝分子筛骨架呈电中性,导致其不能进行离子交换,而且表面酸性较弱,当它被认为是催化材料时,AlPO 可能仅用作活性物质的载体。直到 1984 年,LOK 等人将硅元素引入到磷酸铝分子筛中[8-12],成功合成了磷酸硅铝分子筛 SAPO-n。这种分子筛由铝氧四面体、磷氧四面体和硅氧四面体构成,使其分子筛骨架呈现了负电性,具有较强的酸性,并且具有较好的催化性能。磷酸硅铝分子筛根据孔径大小可以分为四类,分别为大孔型,如 SAPO-5、SAPO-36、SAPO-40 等;中孔型,如 SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41;小孔型,SAPO-14、SAPO-17、SAPO-34 等;微小孔型SAPO-16、SAPO-20、SAPO-28 等。磷酸硅铝分子筛的孔道结构从六元环到十二元环,孔径分布在 0.3-0.8nm 之间,因此能适应不同尺寸分子的吸附和扩散要求。SAPO-5 分子筛属于大孔型分子筛,具有 AFI 拓扑结构,孔径大小为 0.73nm 左右。因其具有较大的十二元环孔道,SAPO-5 经常应用于烷烃异构化[13,14]和正己院催化裂解[15]等反应中,表现出良好的催化性能。

取代机理,二维模型


广西师范大学硕士学位论文子筛中的 Si 原子替代机制子筛(AlPO)由严格交替的 AlO4和 PO4组成,以避-P 链接。这种严格的交替使得其框架是电中性的。因时,AlPO 可能仅用作活性物质的载体。为了使其成AlPO 框架赋予负电荷。为此目的,四价杂原子(通常通过同晶取代五价 P 原子。当质子被交换为这些负电以产生 B 酸位点。当这种质子交换的硅铝磷酸盐(S沸石催化剂相比,因为 SAPO 具有不同的化学组成,而沸石没有,因此 SAPO 可能显示出不同的催化性能

【参考文献】:
期刊论文
[1]磁性分子筛催化剂的制备及其性能[J]. 孟兵站,毋伟,张鹏远,陈建峰.  中国粉体技术. 2010(06)
[2]沸石分子筛的性能与应用研究[J]. 王春蓉.  化学与粘合. 2010(04)
[3]液相沉积法制备磁性纳米Fe3O4/SiO2复合粒子[J]. 陈令允,姜炜,李凤生,王英会,周建.  机械工程材料. 2005(04)
[4]纳米微粒在医药学中的应用[J]. 梁勇.  中国粉体技术. 2001(05)
[5]SAPO-5分子筛的酸性及异构化性能[J]. 刘国珍,李旸.  分子催化. 1999(01)
[6]硅源及晶化时间对SAPO-5分子筛模板剂、酸性及催化性能的影响[J]. 肖天存,王海涛,陈方,鹿玉理,安立敦,王弘立.  催化学报. 1998(02)
[7]古埃磁天平法研究磁流体的磁性及稳定性[J]. 罗新,方裕勋.  华东地质学院学报. 1997(02)

博士论文
[1]沸石分子筛的绿色合成新路线[D]. 朱龙凤.吉林大学 2014

硕士论文
[1]Fe3O4/4A沸石复合材料的制备及吸附铅离子性能的研究[D]. 余亮.中南大学 2012



本文编号:2914198

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