Y沸石的高温合成

doi:10.3866/PKU.WHXB20110417

物理化学学报 >> 2011, Vol. 27 >> Issue (04): 959-964.doi: 10.3866/PKU.WHXB20110417

Y沸石的高温合成

单志超¹, 刘思宇¹, 李彩今¹, 朱龙凤¹, 孟祥举², 肖丰收²

1. 吉林大学化学学院, 无机合成与制备化学国家重点实验室, 长春 130012;
2. 浙江大学催化研究所, 杭州 310028

收稿日期:2010-10-25 修回日期:2011-01-06 发布日期:2011-03-29
通讯作者: 孟祥举, 肖丰收 E-mail:fsxiao@mail.jlu.edu.cn; mengxj@zju.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(20973079)资助项目

High-Temperature Synthesis of Zeolite Y

SHAN Zhi-Chao¹, LIU Si-Yu¹, LI Cai-Jin¹, ZHU Long-Feng¹, MENG Xiang-Ju², XIAO Feng-Shou²

1. State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry, College of Chemistry, Jilin University, Changchun 130012, P. R. China;
2. Institute of Catalysis, Zhejiang University, Hangzhou, 310028, P. R. China

Received:2010-10-25 Revised:2011-01-06 Published:2011-03-29
Contact: MENG Xiang-Ju, XIAO Feng-Shou E-mail:fsxiao@mail.jlu.edu.cn; mengxj@zju.edu.cn
Supported by:
The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (20973079).

摘要/Abstract

摘要：

采用甲基三乙氧基硅烷(MTS)为添加剂, 在高温(140 °C)条件下水热合成出具有六方片状形貌的Y型沸石. 相比于100 °C左右合成的Y型沸石, 高温合成的Y沸石具有更高的硅铝比值、更大的晶体宽厚比值以及对有机挥发物具有优异的吸附性能. 通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、²⁹Si固体核磁共振(NMR)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、碳氢氮元素分析(CHN)、水接触角等表征, 证明了所合成的新型Y沸石具有甲基基团, 它们的存在增强了疏水性能, 提高了对有机挥发物的吸附能力.

关键词: Y沸石, 高温, 片状形貌, 吸附, 有机硅烷

Abstract:

We hydrothermally synthesized sheet-like crystals of zeolite Y at high temperature (140 °C) using methyltriethoxysilane (MTS) as an additivity. Compared with the zeolite Y synthesized at 100 °C, the zeolite Y synthesized at high temperature has a high Si/Al ratio, a large crystalline width/thickness ratio and has good adsorption for organic volatile compounds. Characterization by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), ²⁹Si nuclear magnetic resonance (NMR), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, elemental analysis and water contact angle measurements suggests that the zeolite Y synthesized at high temperature contains methyl groups, which can be responsible for the improvement in sample hydrophobicity and adsorption capacity.

Key words: Zeolite Y, High-temperature, Sheet-like morphology, Adsorption, Organosilane

MSC2000:

O643

单志超, 刘思宇, 李彩今, 朱龙凤, 孟祥举, 肖丰收. Y沸石的高温合成[J]. 物理化学学报, 2011, 27(04): 959-964.

SHAN Zhi-Chao, LIU Si-Yu, LI Cai-Jin, ZHU Long-Feng, MENG Xiang-Ju, XIAO Feng-Shou. High-Temperature Synthesis of Zeolite Y[J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2011, 27(04): 959-964.

参考文献

(1) Breck, D.W. Zeolite Molecular Sieves; John Wiley & Son: New York, 1973; p 92.
(2) Smirniotis, P. G.; Davydov, L.; Ruckenstein, E. Catalysis Reviews-Science and Engineering 1999, 41(1), 43.
(3) Davis, M. E.; Lobo, R. L. Chem. Mater. 1992, 4, 756.
(4) Sato, K.; Nishimura, Y.; Honna, K.; Matsubayashi, N.; Shimada, H. J. Catal. 2001, 200, 288.
(5) Berger, C.; Gl?ser, R.; Rakoczy, R. A.; Weitkamp, J. Microporous Mesoporous Mat. 2005, 83, 333.
(6) Zhou, L. P.; Deng, L.; Kou, Y.; Li, X. W. Acta Phys. -Chim. Sin. 2002, 18, 142.
[周灵萍, 邓量, 寇元, 李宣文. 物理化学学报, 2002, 18, 142.]
(7) (a) Lim, W. T.; Seo, S. M.; Wang, L. Z.; Lu, G. Q.; Heo, N. H.; Seff, K. Microporous Mesoporous Mat. 2010, 129, 11. (b) Lim, W. T.; Seo, S. M. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 18294. (c) Seff, K. Microporous Mesoporous Mat. 2005, 85, 351. (d) Seff, K. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13840. (e) Zhen, S.; Bae, D.; Seff, K. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 515. (f) Kwon, J. H.; Jang, S. B.; Kim, Y.; Seff, K. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13720.
(8) Martins, L.; Hölderich, W.; Cardoso, D. J. Catal. 2008, 258, 14.
(9) Tang, Y.; Hua, W. M.; Gao, Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 1992, 8, 595.
[唐颐, 华伟明, 高滋. 物理化学学报, 1992, 8, 595.]
(10) Cheng, Z. L.; Gao, E. Q.; Wan, H. L. Chem. Commun. 2004, 1718.
(11) Kiricsi, I.; Tasi, G.; F?rster, H.; Fejes, P. J. Mol. Struct. 1994, 317, 33.
(12) Jansang, B.; Nanok, T.; Limtrakul, J. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 540.
(13) (a) Delprato, F.; Delmotte, L.; Guth, J. L.; Huve, L. Zeolites 1990, 10, 546. (b) Dougnier, F.; Patarin, J.; Guth, J. L. Zeolites 1992, 12, 160. (c) Dougnier, F.; Patarin, J.; Guth, J. L. Zeolites 1993, 13, 122. (d) Chatelain, T.; Patarin, J.; Soulard, M.; Guth, J. L. Zeolites 1995, 15, 90.
(14) (a) Kacirek, H.; Lechert, H. J. Phys. Chem. 1975, 79, 1589. (b) Kacirek, H.; Lechert, H. J. Phys. Chem. 1976, 80, 1291.
(15) Ma, S. J.; Li, L. S.; Xu, R. R.; Ye, Z. H. Chem. J. Chin. Univ. 1985, 6, 951.
[马淑杰, 李连生, 徐如人, 叶朝辉. 高等学校化学学报, 1985, 6, 951.]
(16) Ogura, M.; Kawazu, Y.; Takahashi, H.; Okubo, T. Chem. Mater. 2003, 15, 2661.
(17) Yang, S. Y.; Navrotsky, A.; Phillips, B. L. Microporous Mesoporous Mat. 2001, 46, 137.
(18) Tao, Y. S.; Kanoh, H.; Kaneko, K. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10974.
(19) Guillou, F.; Rouleau, L.; Pimgruber, G.; Valtchev, V. Microporous Mesoporous Mat. 2009, 119, 1.
(20) Gu, X. H.; Dong, J. H.; Nenoff, T. M. Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 937.
(21) Holmberg, B. A.; Wang, H. T.; Norbeck, J. M.; Yan, Y. S. Microporous Mesoporous Mat. 2003, 59, 13.
(22) Pacheco, P. M.; Alvarez, F.; Bucio, L.; Domínguez, J. M. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 2247.
(23) Lim, W. T.; Seo, S. M. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 18294.
(24) Do, T. O.; Vunong, G. T. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3810.
(25) Gu, F. N.; Wei, F.; Yang, J. Y.; Lin, N.; Lin, W, G.; Wang, Y.; Zhu, J. H. Chem. Mater. 2010, 22, 2442.
(26) Baerlocher, C.; Meier, W. M.; Olson, D. H. Atlas of Zeolite Frameork Types, 6th ed.; Elsevier: Amsterdam, 2007; p 140.
(27) Xu, R.; Pang, W.; Yu, J.; Huo, Q.; Chen, J.; Gao, Z. Chemistry of Zeolite and Related Porous Materials; Wiley: Singapore, 2007; pp 145-146.
(28) Sohn, J. R.; DeCanio, S. J.; Lunsford, J. H.; O′Donnell, D. J. Zeolites 1986, 6, 225.
(29) Flanigen, E. M.; Khatami, H.; Szymanski, H.A. Molecular Sieve Zeolites. I, Adv. Chem. Ser. No. 101; American Chemical Society: Washington, DC, 1971; pp 201: Flanigen, E. M.; Sand, L.B. (Eds.).
(30) Pouchert, C. J. The Aldrich Library of Infrared Spectra, 3rd ed.; Aldrich Chemical Co.: Milwaukee, 1981; pp 1-2.
(31) (a) Corma, A.; Esteve, P.; Martínez, A. J. Catal. 1996, 161, 11. (b) Corma, A.; Domine, M.; Gaono, J. A.; Jorda, J. L.; Navarro, M. T.; Rey, F.; Pariente, J. P.; Tsuji, J.; McCulloch, B.; Nemeth, L. T. Chem. Commun. 1998, 2211.
(32) Notari, B. Adv. Catal. 1996, 41, 253.
(33) Tatsumi, T.; Koyano, K. A.; Igarashi, N. Chem. Commun. 1998, 325.
(34) Sever, R. R.; Alcala, R.; Dumesic, J. A.; Root, T. W. Microporous Mesoporous Mat. 2003, 66, 53.

[1]	王文元, 张杰夫, 李喆, 邵翔. 单原子分散的Au/Cu(111)表面合金的表面结构与吸附性质[J]. 物理化学学报, 2020, 36(8): 1911035 -0 .
[2]	孙冠卿, 易宗霖, 魏涛. 胶体颗粒稳定的界面及胶体颗粒在界面的相互作用[J]. 物理化学学报, 2020, 36(10): 1910005 -0 .
[3]	韩萌茹,周亚男,周旋,储伟. 通过g-C₃N₄担载MNi₁₂ (Fe, Co, Cu, Zn)纳米团簇调节甲烷化[J]. 物理化学学报, 2019, 35(8): 850 -857 .
[4]	姜哲,于飞,马杰. 石墨烯基吸附剂的设计及其对水中抗生素的去除[J]. 物理化学学报, 2019, 35(7): 709 -724 .
[5]	何妍,李豪,周莉,徐婷,彭昌军,刘洪来. 新型芳香三嗪超交联多孔聚合物去除水溶液中甲基橙[J]. 物理化学学报, 2019, 35(3): 299 -306 .
[6]	谷雨星,杨娟,汪的华. CO₂熔盐电化学转化碳材料的电化学特性[J]. 物理化学学报, 2019, 35(2): 208 -214 .
[7]	李慧,刘双宇,汪慧明,王博,盛鹏,徐丽,赵广耀,白会涛,陈新,曹余良,陈重学. Al₂O₃包覆对Na_0.44MnO₂正极材料高温储钠性能的改善[J]. 物理化学学报, 2019, 35(12): 1357 -1364 .
[8]	段园,陈明树,万惠霖. O₂和CO在Ni(111)表面的吸附活化[J]. 物理化学学报, 2018, 34(12): 1358 -1365 .
[9]	刘强,韩永,曹云君,李小宝,黄武根,余毅,杨帆,包信和,李毅敏,刘志. 利用原位APXPS与STM研究H₂在ZnO(10${\rm{\bar 1}}$0)表面的活化[J]. 物理化学学报, 2018, 34(12): 1366 -1372 .
[10]	姚婵,李国艳,许彦红. 富羧酸基团的共轭微孔聚合物:结构单元对孔隙和气体吸附性能的影响[J]. 物理化学学报, 2017, 33(9): 1898 -1904 .
[11]	张晨辉,赵欣,雷津美,马悦,杜凤沛. 非离子表面活性剂Triton X-100溶液在不同生长期小麦叶片表面的润湿行为[J]. 物理化学学报, 2017, 33(9): 1846 -1854 .
[12]	韩波,程寒松. 镍族金属团簇在催化加氢过程中的应用[J]. 物理化学学报, 2017, 33(7): 1310 -1323 .
[13]	莫周胜,秦玉才,张晓彤,段林海,宋丽娟. 环己烯对噻吩在CuY分子筛上吸附的影响机制[J]. 物理化学学报, 2017, 33(6): 1236 -1241 .
[14]	代卫国,何丹农. 手性布洛芬对映体的选择性光电化学氧化[J]. 物理化学学报, 2017, 33(5): 960 -967 .
[15]	贺雷,张向倩,陆安慧. 二维炭基多孔材料的合成及应用[J]. 物理化学学报, 2017, 33(4): 709 -728 .

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