第一章緒論分子篩定義范圍篩分子(最初）0.3-2.0nm:微孔Microporous2.0-50nm:介孔Mesoporous>50nm:大孔Macroporous

---IUPAC定義微孔分類小孔沸石: <0.4nm中孔沸石: 0.4-0.6nm大孔沸石: 0.6-0.8nm超大孔沸石: 0.8-2.0nm 人們很難合成孔徑大于0.8nm以上的沸石分子篩！介孔分子篩舉例SBA-15MAS-7介孔分子篩SBA-15MAS-7大孔材料舉例Poresize:100nm微孔－介孔材料舉例微孔:0.7nm；介孔：4-40nmAB分子篩的組成與發(fā)展硅鋁沸石分子篩天然沸石(火山)、人工合成沸石：大量生產(chǎn)全硅沸石分子篩吸附親油功能雜原子沸石分子篩引入催化活性中心磷酸鋁分子篩不含有硅物種硅鋁沸石分子篩的組成與結(jié)構(gòu)組成：

Mn+Al2O3nSiO2mH2O基本結(jié)構(gòu)：硅氧四面體、鋁氧四面體 Si-O-Al(T-O-T)環(huán)數(shù) 不同的的環(huán)數(shù)(8-;10-;12-;14-;18-) 不同的維數(shù)(一維；二維；三維) 不同的Si/Al比值：1-

形成不同類型的沸石分子篩！硅鋁沸石分子篩性質(zhì)酸性質(zhì)大的表面積，強(qiáng)吸附能力均勻的孔徑強(qiáng)的離子交換能力---工業(yè)中廣泛應(yīng)用！沸石分子篩的吸附應(yīng)用比表面積大：300-600m2/g

強(qiáng)吸附性能，且具有選擇性吸附氣體能力

實(shí)例：全硅分子篩：親油，不吸附水 硅鋁分子篩：親水

應(yīng)用：消除環(huán)境污染如苯、CO等 香煙過(guò)濾嘴：高科技---國(guó)家煙草局沸石分子篩的離子交換應(yīng)用強(qiáng)的離子交換能力：nM1m+---mM2n+

洗滌劑：消除水中的Mg2+與Ca2+每年10萬(wàn)噸：無(wú)磷洗衣粉添加劑 2005年：30萬(wàn)噸A型分子篩

消除重金屬離子：Hg2+ 可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中十分重要： 松花江的治理項(xiàng)目沸石分子篩的催化應(yīng)用固體酸性催化劑：最大應(yīng)用，廣泛地應(yīng)用在石油加工中 Exxon,Mobil,Shell,…GNP的很大比重

制備方法：NaZNH4ZHZ

國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心技術(shù) ---50年代經(jīng)濟(jì)制裁的重要內(nèi)容之一石油的催化裂化50年代前：催化劑為酸性黏土

催化活性低，汽油、柴油收率低50年代末：分子篩催化劑(Y)

催化活性高，汽油、柴油收率高，效益為年 千億美元以上。70年代：提高辛烷值(ZSM-5)，燃料綠色化90年代：石油中渣油量很大，新型大孔分子 篩 材料，介孔分子篩出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)渣油裂化。實(shí)例：利用TS-1實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好反應(yīng)對(duì)二苯酚：重要化工原料

傳統(tǒng)方法： 苯酚+硫酸2-磺基苯酚+CuSO4 苯二酚+銅鹽+Na2SO4(對(duì)位較少)

新方法：TS-1：微孔：5.5?

苯酚+H2O2苯二酚+H2O 苯二酚：對(duì)位較多：孔道的選擇性 沒有有害的副產(chǎn)物，一步完成！實(shí)例：利用ZSM-5實(shí)現(xiàn)擇形反應(yīng)對(duì)二甲苯(5.3?)：重要化工原料，價(jià)格較高鄰二甲苯(5.6?)：價(jià)格較低催化異構(gòu)化？一致未發(fā)現(xiàn)較好催化劑！ZSM-5：二維孔道：5.5?

在ZSM-5存在下，鄰二甲苯可以高選擇性地轉(zhuǎn)化為對(duì)二甲苯！實(shí)例：利用SAPO-34實(shí)現(xiàn)擇形反應(yīng)乙烯(<4?)：重要化工原料，價(jià)格較高 酸催化：CH3OHH2C=CH2+H2O 缺點(diǎn)：丁烯等(>4?)：價(jià)格較低擇形催化反應(yīng)：分子篩SAPO-34 二維孔道：3.8?

在SAPO-34存在下，甲醇可以高選擇性 地轉(zhuǎn)化為乙烯！催化反應(yīng)是現(xiàn)代化的指標(biāo)之一美國(guó)：與催化有關(guān)的GNP大約35%歐洲：30%日本：35%中國(guó)：15%不發(fā)達(dá)國(guó)家：<5%微孔分子篩組裝的納米器件微孔分子篩組裝半導(dǎo)體材料 根據(jù)孔道形狀不同組裝量子點(diǎn)、量子線 (CdS/NaY)

以分子篩的微孔作為形成納米器件的模板 APO-5中制備出最細(xì)納米管AXMORMOR---Chem.Mater.,1999.APO-5SODSilicalite-IMORMORFAUSingleCrystalsofZeolitesTheSEMofSingleCrystalsFAULTA---Adv.Mater.,1999---MicroporousandMesoprousMater.,1999SOD100nmNanosizedZeolitesFAULTA---Chem.Mater.NanosizedZSM-5形貌控制納米顆粒、纖維、膜J.Am.Chem.Soc.

2000,122,3530-3531ZSM-5,Silicalite-1TS-1,LTAbeta,Y,X不同的型貌

FilmFiberCrystalMorphologicalcontrolofmesoporoussilica

SphereandFiberofMesoporousStructureMesoporousSilicaSpheresandFiber---Chem.Mater.1997,9,14MesoporousSilicaFilmonSiliconSingleCrystal分子篩與多孔材料領(lǐng)域研究人員眾多InternationalZeoliteAssociationInternationalCatalysisAssociationAsianPacificAssociationofCatalysisSocietiesChineseZeoliteAssociation…分子篩與多孔材料領(lǐng)域高質(zhì)量的研究工作Nature,Science,JACS,Angew.Chem.MicroporousMesoporousMater.Chem.Mater.,J.Phys.Chem.B.,…ACSRSC…AmericanPatents,EuropeanPatents,…InternationalMeetings(IZC,IMMS,ZMPC…)分子篩與多孔材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的工業(yè)化技術(shù)催化