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来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/16 16:52:37
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背景介绍 分子筛是一类多孔的物质,自从上世40年代和五十年代开始得到广泛的应用.他们呈状、多空的特殊结构的固体,充满分子尺度的微型孔洞（大约3-10A）；从而使之可以广泛的用于催化、分离、纯化、离子交换、放射性废物的处理等领域.更让令人瞩目的应用是其在电化学、摄影化学、医药工程、膜工程以及纳米技术等领域,在可预见的未来其应用将更加广泛,也更适合工程化应用.约定俗成的将以上材料等同于分子筛.分子筛主要是氢化铝,其结构与元素周期表第一和第二主族金属元素（碱金属和碱土金属）的晶体结构相同,主要结构单元是SiO4 和AlO4组成的四面体结构.这些基本结构单位通过公用氧原子形成三维结构.这些由氧原子连接起来的基本单位最有形成了各种各样的二级结构,这些机构又组成更多类型的多面体.这些多面体的相互作用通过基本结构无限扩大最终形成了分子筛的无机大分子[1–3,及其他].为了便于说明问题,分子筛的结构通常表示成以下形式：Mnx=nAlO[1]2 x SiO2y zH2O; 其中M n为n价态的M阳离子；（x+y）为晶格单位晶胞的四面体数量,y/x为硅铝比[4–6].根据著名的罗温斯基定律,不允许出现Al–O–Al这样的结构.时还可以得出y/x.对于分子筛的合成、性质、特点、应用及其前景在大量的权威专著[1–6,8]和综述[9–14]中都有专门的论述.A型的商用分子筛拥有三维柱形结构,并且由于工业应用广泛,在其推动下研究最为透彻.理论上讲,A型分子筛合成此昂当简单——一般由四个基本结构构成：氧化硅、三氧化二铝、模板以及作为促使结晶的晶核种子,以上四种组分以适当比例加以混合,形成同质的浆状或胶状体,之后在适当的温度、压力和pH值下(e.g.[14]),晶核逐步生长.对于一个跟定的分子筛,如果与含有期望阳离子的稀溶液想接触就会发生离子交换.例如在制备5A分子筛时候,可以在室温的情况下,将Na分子筛溶解在CaCl 2 的稀溶液中,Ca 2+ 就会与Na分子筛当中Na + 发生离子交换.当通过离子交换获得所期望的离子后,分子筛就和粘结剂、胶、稀释剂、填充剂、或结合剂混合在一起,接下来形成所要求的形状（例如念珠形、片状、块状或压出状）.有时候为了特定的目的,分子筛要经过的喷雾干燥.根据来源和所用制剂的不同,反应条件也会很大的变化；5A分子筛的制造技术有公开的文献可查.随着工业和学术技术不断发展,有关5A分子筛的制备理论和工艺技术的文献数量仍然在不断的增加中.这些技术大多数会以专利公开的形式出现.因为这篇综述的目并非专述5A分子筛的合成途径,所以有兴趣的读者可以去查阅过去50年来出版的专利文献,其中有大量相关的资料.然而,需要指出的是,所有的合成方法需要严格控制的基本制剂、反应及其理化条件的可变性；在最佳的合成条件下,分子筛的热力学亚稳定性[14]决定了制造路线的不同以及最终结构和官能性质的差异.更复杂的是,分子筛的理化性质和机械性能决定于最终组合过程中粘结剂的添加量,如何使形成的分子筛满足特定的需要是一个尚未解决的重大问题.因此分子筛的制造技术被认为是一种艺术性的活动,本身就值得特别的关注.例如：我们仍然不清楚在分子筛造粒或压出等定型过程中所需粘结剂的流体性质工艺流程中一系列工程可能会产生怎样的影响.此外,有关不同的粘结剂和助剂对于不同用途分子筛在最后顶星过程中性质和质量的影响的报道依然很少见,对于这些类型的驻地对于分子筛的微结构的影响未见报道,至少可以说了解的还不够透彻 本文主旨是合成5A分子筛,选取羟甲基纤维素作为分子筛后处理的有机粘结剂,通过制备单粒分子筛,然后让其成批的吸附一定量的含有10-13个饱和脂肪烃的煤油,来考察羧甲基纤维素对于分子筛吸附性和选择性的影响.通过研究定型过程中粘结剂的流体性质,然后研究CMC的应用对于5A分子筛微结构的作用；压制产生的分子筛可作为另外两个正在进行的课题的研究对象.本文的第二部分解释了所用的材料和方法,第三部分是结果与讨论,第四部分对结果和显著的结论进行了总结.