分级结构沸石／泡沫炭整体复合材料的制备.pdfVIP

第25卷第5期 新型炭材料 V01．25No．5 2010年10月 NEWCARBONMATERIALS Oct．2010 文章编号：1007-8827(2010)05-0321-04 分级结构沸石／泡沫炭整体复合材料的制备 肖 南1， 凌 铮1， 王六平1， 周 颖1， 邱介山1·2 (1．大连理工大学化丁学院炭素材料研究室，大连理工大学精细化T国家重点实验室，辽宁大连i16012； 2．大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统重点实验室，辽宁大连116023) 摘要： 用T型沸石／聚酰胺酸悬浊液浸渍聚氨酯泡沫，然后在900℃下热处理制备原位担载的T型沸石／泡沫 炭复合材料。用SEM，XRD和物理吸附仪等设备对所得样品进行表征。结果表明：所得复合材料为分级结构整体 块状材料，泡沫炭基体的大孔平均尺寸约为500“m；泡沫炭孔壁表面均匀镶嵌了大量沸石分子筛。所得复合材料 的微孔孔径分布集中于O．45nm左右，比表面积达到328m2／g。复合材料中沸石分子筛自身的结构特性和化学组 成保持不变。 关键词：沸石；泡沫炭；分级结构；复合材料；制备 332 中图分类号：TB 文献标识码： A 1 前言 关注。 固体泡沫是一类具有高比表面积、低流体阻力 沸石分子筛是具有规整孔道结构的水合硅铝化 及高孑L隙率的块体大孑L材料”剖。将沸石分子筛担 合物。根据沸石晶体孔道孑L径大小的不同，沸石分 载于同体泡沫的表面，既可以避免回收纯化粉末催 子筛可分为微孔、中孑L、大孔和超大孔四类。这些不 化剂所带来的麻烦以及黏结和挤压对沸石分子筛结 同的孑L结构在晶体内部形成了分子筛的一维、二维 构的影响，亦可以有效降低床层压力降并提高传质 交叉和三维网状结构，赋予了沸石分子筛独特的物 传热速度。在各种固体泡沫中，碳化硅泡沫以其高 理化学性质，如较高的热稳定性、化学稳定性和生物 导热性、高抗氧化性以及高机械强度等优异性能受 稳定性，不同的酸性、亲憎水性和催化性能。沸石分 到关注并已成功制备出多种沸石／碳化硅泡沫复合 子筛己广泛应用于催化、吸附分离和离子交换等领 材料忙7-hi。但是，沸石／碳化硅泡沫复合材料的技 域，尤其是在催化和气体分离方面应用甚广…。 术路线存在一些缺憾，包括：碳化硅泡沫载体通常需 沸石分子筛产品的用途与其形貌密切相关。粉 要在1400oC左右的高温下才能制备得到，能耗和成 末状的沸石分子筛在实际工业应用中有诸多不便， 本高；碳化硅的密度相对较高(比重约为3．20一 如粉末状沸石分子筛用于固定床反应器时，会导致 3．25)，导致产物沸石／碳化硅泡沫复合材料比表面 高的床层压力降，这将严重降低反应的选择性并增 加工艺的能耗。粉末状沸石分子筛还会造成一定的 的Beta沸石担载于碳化硅泡沫表面后，复合材料的 粉尘污染，对操作人员的身体健康不利。解决这些