八面沸石分子筛制备研究开题报告

1. 研究目的与意义

课题研究背景 沸石分子筛是一类具有规则孔道的铝硅酸盐晶体材料。沸石可以根据它们的骨架对称性进行分类，通过国际分子筛协会（IZA）三个字母的标识码来命名。通常，沸石可分为小孔，中孔，大孔和超大孔材料。小孔结构包含6，8，9元环，中孔骨架含10元环，大孔沸石有12元环，超大孔结构有14，18或者20元环。由于它们分子尺寸的孔结构，可以禁止较大分子的进入，允许较小的分子进入，因而又将其称为“分子筛”。沸石最令人关注的性质在于其孔隙壁多样的化学成分和可调的孔直径和孔径几何形状。这些杰出的性能使得分子筛可以广泛应用于吸附、分离、催化、微电子、金属诊断等领域。分子筛材料由于其具有大量的孔、活性位点、热稳定性和选择性，可作为催化剂被广泛的应用到石化工业，例如流体催化过程中的分馏和加氢裂化。过磷酸铝分子筛是沸石家族中的重要成员，承担着重要角色，例如有相当大的潜力可作为酸性催化剂，作为膜可吸附反应中的吸附剂，也可生成其它纳米结构材料。

课题研究的目的和意义 FAU沸石被广泛应用于石油催化裂解、催化重整、加氢裂解等诸多重要的催化加工及气体吸附分离和净化领域。但是目前，能够实现FAU沸石分子筛工业化生产的工艺都是以化工药剂为原料的，这就导致了FAU沸石分子筛的原材料成本较高，并最终造成FAU分子筛产品价格偏高。在实际的应用中，使用成本是能否被大规模应用的一个关键性因素。FAU分子筛最为吸附剂和催化剂有着优异的性能，为了能使其得到大范围的推广应用必须寻找一种成本较低的合成工艺。经过大多的比对的研究，现阶段找到了以高岭土为原料来合成八面沸石分子筛的方法，我国的内蒙古地区发现了大量的高岭土，经过大量的发掘还有可能找到更多的岭床，这样可以极大的节约成本，对制备出来的八面沸石分子筛再进行表征和应用，看是否能进行大量的生成和使用。将煤系高岭土应用到沸石分子筛的合成当中，一方面可以有效降低分子筛的生产成本，另一方面能够实现对环境的保护和对资源的综合利用，为地方的可持续发展提供新的机遇，意义重大。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容

（1）以偏高岭土、氢氧化钠、硅溶胶和去离子水为原料通过微波辅助加热法，水热合成 13x 分子筛，通过 xrd、ftir、sem 和静态水吸附测定方法等测试手段相结合对连续晶化时间的固相产物进行分析，研究微波条件下偏高岭土合成13x分子筛的生长过程。

（2）以偏高岭土为主要原料，通过导向剂法合成出粒径均一、结晶度高的 y型沸石分子筛。

3. 研究的方法与步骤

研究方法

水热合成法

研究步骤

4. 参考文献

[1]hussein awala, jean-pierre gilson, richard retoux，et.al template-free nanosizedfaujasite-type zeolites[j], nature materials, 2015, 14(3), 447–451

[2]keshavarzi n, mashayekhy rad f, mace a, etal. nanocellulose–zeolite composite films for odor elimination[j]. acs appliedmaterials interfaces, 2015,7(26):14254-14262.

[3] 陆莹. fau沸石分子筛及其膜的合成与表征[d].吉林大学,2014.

5. 计划与进度安排

本课题的具体进度安排（包括序号、起迄日期、工作内容）

1. 2022年11月12日－2022年6月6日：毕业论文。其中2022年11月12日－2022年3月10日：接受毕业论文任务书，查阅参考文献，完成开题报告。

2. 2022年3月10日－3月15日：制定实验方案，做好实验所需仪器设备和化学试剂等各项准备工作,进入实验室。