探索纳米多孔材料-al层柱粘土的合成及表征

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1、合肥工业大学硕士学位论文纳米多孔材料-Al层柱粘土的合成及表征姓名：曹江海申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：于少明2002.6.1纳米多孔材料一A1层柱粘土的合成及表征摘要7层柱粘土是一利，二维的类分子筛多孔材料，具有孔径可以调节的优点，在石油化工和环境保护方面有着广阔的应用前景。斗本文首先系统地研究了在传统的水热离子交换法，以Na蒙脱石为基质粘土，以A1聚合羟基离子为交联剂，合成层柱粘土的工艺中，各种工艺条件对层柱粘土应用于P043"吸附性能的影响；对影响的机理做出了合理的解释。设计正交实验，找到了合成层柱粘土的最佳工艺条件。f在此基础

2、上，直接以Ca蒙脱石为原土合成层柱粘土，取得了较好的效果并确定了最佳的合成工艺条件。-L论文的第二部分，进行了水热离子交换过程的动力学研究。l结果表明在粒径<150目，搅拌速度>300r／min时，水热离子交换过程符合颗粒扩散控制模型。在平均粒径d=26．34um时，活化能E=I．13×104J]Kg，预指数常数Do=1．17x10+12m2／s。』为克服传统的水热离子交换合成工艺耗时长、影响因素多的缺点，在论文的第三部分，在合成工艺中引入了微波辐射，大大缩短了反应时间，由常规的7小时减少为20分钟。关键词：蒙脱石层柱粘土交联剂，微波加热PREP

3、ARATl0NANDCHARACTERIZATIONOFNANOPOROUSMATER【ALSAI．PILCABSTRACTPillaredinterlayeredclays(PILClaretwo-dimensional，zeolRe—likemicroporousmaterials．Duetotheil‘adjustableporosityandcatalysisactivesites，theyareveryattractivesolidsforpetroleumchemicalindustryandenvironmentalprotecti

4、on．Inthepaper，wefirstresearchtheinfluenceofprocessconditionstoPILCinadsorptionofP043。．IntraditionalhydrothermalionexchangepreparatingmethodwithNa．montmorilloniteasparentclayandaluminumpolyorycationsaspillaringspecies，withorthogonalexperiments，theoptimumconditionsinpreparation

5、ofNa—PILCwereobtained．Basedonthese，thePILCwassuccessfullystraightlysynthesizedwithCa．montmorilloniteandoptimumconditionswereobtained．Inthesecondpartofthepaper，thedynamicsmodelofionexchangehadbeenbuilt．Whenparticlesize<150mesh，agitatespeed)300r／min，thekineticscallberepresented

6、byBarrermodel．Whenaverageparticlesize=26．34um，E21．13X104J／Kg。Do=1．17X10’12m2／s。Fortheshortageintraditionalpreparatingmethods，microwave—heatingtechnologywasutilizedinPILCsynthesis．Thetimeconsumedwaslargelydeereasedfrom7hoursto20minutes．Keywords：montmorillonitepillaredclaysinte

7、rcalatingspeciesmicrowaveheating图卜l图2-1图2-2图2—3图2-4图2-5图2—6图2-7图2-8图2-9图2-10图2-1l图2—12图2一13图2一14图2-15图2-16图2-17图2—18图2—19图2—20图2-2l图2—22图2—23图2—24图2—25图2-26图2-27图2-28图3一l图3—2图3-3插图清单层柱粘土的构造示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3层柱粘土形成过程示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7Keggin离子的结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、8蒙脱石层间构造示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10层柱粘土合成的工艺流程示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13层柱粘土质