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摘 要

沸石分子筛是一种多孔的材料，它的特点是具有非常规则的孔道结构，它被人们广泛运用于多个领域，大大推动了许多产业的发展。丝光沸石分子筛（MOR）是最早被人们发现的天然沸石中的一种，它有着其特殊的结构，它的组成是一种硅铝酸盐，具有良好的耐热性、耐酸性和高热稳定性，它还有优良的离子交换性、吸附性、高催化性和耐辐射性等性能，因此对不同种类的物质具有分子筛功能。在工业上，它常常被用作催化剂来使用，它也被广泛用作吸附剂。不同形貌的MOR具有它们自己不同的特性，而在不同条件下生成的MOR往往都具有不同的形貌，因此探讨不同形貌的MOR分子筛具有极其重要的作用。

本论文主要考察了碱度、晶种、晶化温度等条件对MOR分子筛的晶化过程和形貌的影响，并运用XRD、SEM等手段对晶化产物进行表征。

关键词：MOR分子筛 水热合成 形貌Synthesis of MOR Molecular sieve with different morphology

Abstract

Zeolite molecular sieve is a porous material, which is characterized by a very regular pore structure, which is widely used in many fields. MOR zeolite is one of the first natural zeolites found by people, it has its special structure, its composition is a kind of aluminate, and it has good heat resistance. Acid resistance and high thermal stability, it also has excellent ion exchange, adsorption, high catalytic and radiation resistance, so it has molecular sieve function for different kinds of substances. In industry, it is often used as a catalyst, and it is also widely used Act as an adsorbent. Different morphologies of MOR have their own characteristics, but the MOR formed under different conditions often have different morphologies. Therefore, it is very important to study MOR molecular sieves with different morphologies.

In this paper, the synthesis of MOR molecular sieve under different synthesis conditions was observed by changing various conditions. Synthesis parameters, such as alkalinity of the reaction mixture, synthesis temperature and seeding, were changed to investigate their effects on the crystallization and morphology of MOR zeolite. The produced samples were characterized by XRD, SEM. It is found that the increase of the Na₂O/SiO₂ favors a decrease of crystallization time. Moreover, with a small amout of seed added in the synthesis gel, highly crystallized MOR zeolite can be achieved under the desirable organotemplate-free condition. By altering the reaction parameters, various morphologies of MOR product with different particle sizes were achieved, such as bulky sphere, circular pie, flat prism and ellipsoid.

Key Words: MOR molecular sieve; hydrothermal synthesis; morphology

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 沸石分子筛概述 1

1.1.1 沸石分子筛的结构 1

1.2 沸石分子筛的合成 2

1.2.1 水热合成法 2

1.2.2 溶剂热合成法 2

1.2.3 水热转换法 3

1.2.4 微波合成法 3

1.2.5 气相合成法 3

1.2.6 极浓体系合成法 3

1.2.7 高温烘培法 4

1.2.8 其他的的合成方法 4

1.3 沸石分子筛的性质 4

1.4 沸石分子筛的应用前景 4

1.5 MOR分子筛的概述 5

1.5.1 MOR分子筛的结构 5

1.5.2 MOR分子筛的合成 5

1.5.3 MOR的合成的影响因素 6

1.5.4 MOR的应用和发展前景 8

第二章 实验与测试方法 10

2.1 实验试剂与仪器 10

2.1.1 实验原料与试剂 10

2.1.2 实验仪器 10

2.2 MOR分子筛的制备 10

2.3 沸石分子筛的表征 11

2.3.1 X射线扫描仪（XRD） 11

2.3.2 扫描电镜（SEM） 11

第三章 不同形貌的MOR分子筛的合成 12

3.1 不同的合成条件对MOR分子筛形貌的影响 12

3.1.1 碱度的影响 12

3.1.2 晶化温度的影响 13

3.1.3 晶种的影响 13

第四章 结论与展望 15

4.1 结论 15

4.2 展望 15

参考文献 16

致 谢 19

第一章 绪论

当今社会，材料作为人类生活与高新技术发展的物质基础，在各个领域都发挥着不可替代的作用。经济与科学技术的飞速发展，无机材料也发生了与日俱进的变化，不断推动着人类物质文明和科技的进步。但是，各行产业的快速发展，出现了日益严重的环境问题和逐渐枯竭的化石能源等问题，制约着全球经济和人类物质文明的健康向前发展。面对这种情况，首当其冲的是开发新型清洁能源和更有效地利用化石能源，同时保护自然生态环境。换而言之，人类对高效率利用化石能源的要求越来越高，即对催化分解化石能源的材料要求越来越精细，在国民经济中占有重要的战略地位。无机多孔材料在材料学中占有很高的地位，分子筛材料是无机微孔材料中最重要的家族之一。在为数众多的分子筛材料中，MOR分子筛是具有商业价值的其中一种。由于MOR具有良好的耐热性、耐酸性和高热稳定性，因此它被当作一种性能优良的催化剂^[1]。MOR分子筛在自然界中有较多的储量，但是因其分布的局限性，以及天然MOR的种种缺陷，引发了研究者们对人工合成MOR分子筛的研究，研究出了许多性能更好的不同结构的MOR分子筛，使其得到了广泛的应用。

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