MFI沸石前驱体和硅酸钠共组装制备水热稳定的管状介孔分子筛

摘要

在CTAB模板剂的作用下,硅酸钠、铝酸钠和含有MFI纳米簇的沸石前躯体溶液通过S+I-路线共组装得到了高水热稳定的管状形貌介孔分子筛.XRD结果显示样品具有类似MGM-41的规则排列六方孔道结构.在沸水中处理150 h后,介孔特征仍然保留,显示出很好的水热稳定性.综合SEM和TEM的观察结果,此介孔分子筛具有中空的管状形貌,平均管长2.0μm,平均直径为0.30 μm.含有MFI纳米簇的沸石前躯体作为硅源的一部分加入体系中,MFI纳米簇伴随来自于硅酸钠的可溶性硅物种共同进入分子筛骨架,在提高水热稳定性的同时,没有降低六方纳米孔道的规整度,也没有对分子筛形貌调变带来不利影响.MFI纳米簇中,硅氧四面体和铝氧四面体的紧密联结方式在进入分子筛骨架时得以保留是水热稳定性提高的主要原因.作为硅源的另一部分加入的硅酸钠,使合成体系pH值足够高(pH＞13),加入H2SO4调节体系pH值到10,管状形貌的介孔分子筛在逐步中和过程中形成.通过这种特殊的共组装方法合成介孔分子筛,在获得中空的管状形貌的同时显著提高水热稳定性,为这种管状形貌介孔分子筛的应用奠定了基础.