无机微孔材料的发展及现状.pdf

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文档介绍

毕业论文文献综述 化学工程与工艺 无机微孔材料的发展及现状

一、前言部分 具有开放骨架结构的无机微孔材料一直引起人们的极大兴趣,这不仅是因为这类化合

物具有复杂的形态学结构,更重要的是它们具有分离、吸附、离子交换和催化等特殊性能。

随着研究的深入,微孔化合物的应用领域也越来越广阔(表 1)。 表 1 微孔化合物的应用领域 干燥 天然气、裂化气、化学溶剂 分子筛和 分离 分离气体混合物,烷、烯烃分离,糖分离 吸附剂 纯化 天然气除 CO2 及硫化物 吸附 清除 Hg、NO x 、SOx 等有害物,气体储存 催化剂和 石油,化工 烷基化,裂化,异构化,氢化和脱氢,精细化工 催化剂载体 无机反应 H2 S 氧化, CO 氧化, NO 氧化,分解水 日化,环保, 纯净水制备,洗涤剂添加剂,核废料处理,废水处理, 离子交换剂 农业 缓释化肥 多孔结构 高科技 微电极,化学电池,太阳能转换,敏感器件,光电材料 其它 造纸填料,水泥,饲料添加剂

二、主题部分

2.1 无机微孔材料的分类 多孔无机固体材料 [1] 可以是晶体或是无定形, 由于其内部孔腔尺寸分布范围宽和拓扑学

结构的丰富多样性,它们被广泛地应用在吸附、非均相催化、各类载体和离子交换等领域。

按照国际纯粹和应用化学协会( IUPAC )的定义,多孔材料可以按它们的孔径分为三类 [2] :

小于 2 nm 为微孔 (micropore );2 至 50 nm 为介孔 (mesopore);大于 50 nm 为大孔 (macropore ),

有时也将小于 0.75 nm 的微孔称为超微孔。其中结构性能最为独特的是无机微孔晶体材料,

它可分为硅铝酸盐(沸石分子筛) 、磷酸盐和其它一些层柱状化合物(如图 1)。 图1 分子筛家族

2.2 沸石分子筛 沸石是最广为人知的微孔材料家族。沸石具有三维空旷骨架结构,其骨架是由硅氧四

面体 S

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