氮气物理吸附确定MCM.ppt

高岭土制备MCM-41及其改性后对CO2吸附性能研究 文献综述 1.1 温室效应 1.2 CO2减排 捕集CO2的途径 1. 3 CO2捕集技术---分离原理 分离原理 膜分离法：依靠CO2 与薄膜材料之间的化学或者物理作用，使得CO2 快速溶解并穿过薄膜，从而使组分在膜原料侧浓度降低，而在膜的另一侧CO2 达到富集,推动力是膜两侧的分压差，传递机制包括努森扩散，表面扩散，毛细管凝聚和分子筛分。分离气流中的CO2一般都使用有机膜，如醋酸纤维素膜、聚矾膜、聚醚矾膜、聚酰胺膜等，这些膜适用于从天然气和石油开采中去除CO2 吸附法 1.4 CO2捕集技术比较 1.5 CO2多孔吸附材料 2.1 MCM-41研究背景及现状 IUPAC:多孔材料按孔径分为:微孔材料（2nm），介孔材料（2-50nm），大孔材料（50nm),1992年,美国Mobil公司的科学家们首次应用纳米结构自组装技术(指通过比共价键弱和方向性较小的键或作用力，如离子键，氢键，范德华力的协同作用，自发的将分子组装成具有一定结构的，稳定的，非共价键结合的纳米级聚集体，纳米团簇超分子化学组装方法是利用纳米团簇与组装模板之间的分子识别来完成纳米团簇的组装)制备出均匀孔道，孔径可调的介孔M41s,(MCM-41，MCM-48，MCM-50)，突破了传统的微孔分子筛合成中单个溶剂化的分子或离子起模板作用的原理，利用一个有序组织的阳离子型季铵盐表面活性剂作为模板剂合成 2.1 MCM-41研究背景及现状 2.2 MCM-41的结构特点及表征手段 2.2 MCM-41的结构特点及表征手段 图为MCM-41的TEM成像图，顺着孔道方向看到的是六方排列的一维介孔孔道的横截面，而与孔道垂直方向看则为有规律的条纹，观察到MCM-41一维孔道的长程结构。 2.3 MCM-41的合成机理 2.3 MCM-41的合成机理 液晶模板机理认为表面活性剂的液晶相是在加入无机反应物之前形成的，具有亲水和疏水基表面活性剂分子首先在水溶液中先形成球状胶束，再形成胶束棒，胶束的外表面有表面活性剂的亲水端构成，当表面活性剂浓度较大时，生成六方排列的有序液晶相，溶解在溶液中的无机硅酸盐阴离子在S+I-静电作用下沉积、缩合，形成分子筛骨架。 协同作用机理认为表面活性剂的液晶相是在加入无机反应物之后形成的，在反应混合物中存在的硅酸盐物种影响表面活性剂胶束形成预期液晶相的次序，表面活性剂只是模板剂的一部分，硅酸盐阴离子的存在不仅用来平衡表面活性剂阳离子的电荷，而且参与液晶相的形成。 两种机理可通过实验间接得到验证，例如，表面活性剂链长越长，则得到的介孔分子筛的平均孔径增加；溶液中加入一些有机大分子也可增加孔道的平均直径。但是，理论上在25℃的CTAB水体系中，只有当CTAB的浓度超过40%时才会形成表面活性剂的六方液晶相，低浓度时只存在胶束杆，而实验结果证明表面活性剂浓度低至lwt%时也能形成MCM-41，因此第二种途径更可信。 2.4 MCM-41制备方法 3.1高岭土的研究现状—结构和性能 我国高岭土分布范围很广，矿点有700多处，对200处矿点探明储量为30亿吨，储量很丰富，并且类型齐全，质量普遍较好，层位稳定，结晶度较好，品质优良，受到世界的广泛关注。 高岭土主要由小于2 nm的微小片状、管状、叠片状等高岭石簇矿物(高岭石，地开石，珍珠石，埃洛石等) 组成，其主要矿物成分是高岭石和多水高岭石，还有蒙脱石、 伊利石、叶蜡石、石英和长石等其它矿物伴生。自然产出的高岭土矿石，根据其质量，可塑性和砂质(石英、长石、云母等矿物粒径 50μm) 的含量，可划分为煤系高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种类型。煤系高岭土是以硬质为主，又称硬质高岭土，主要赋存于石炭纪、二叠纪的煤系地层中,这种矿物的高岭石含量多在95％以上，优于普通高岭土(高岭石含量一般为80％左右)。 高岭石结构和性能 高岭石结构和性能 高岭土加热过程：100-110℃是高岭土中的湿存水与自由水的排除。600℃左右脱去羟基(结构水)，变成偏高岭土，高岭土原来的晶体结构遭到破坏，开始生成无定形高岭土，并且随着温度的升高，无定形高岭土结构的无序度增加，从而使表面反应活性增大，比表面积增大，到900-1000范围内无定形的高岭土生成了尖晶石，结晶差的莫来石等新相。 煅烧高岭土是一种重要的高岭土深加工产品，有一系列优良性能：活性高，白度好，孔隙率高，热稳定性能好，电绝缘性能好和密度小等。 高岭土中含丰富的硅铝化学成分以及其具有的独特的结构性能等特点，在工业上的应用非常广泛，主要研究领域有催化领域，填料领域，有机插层领域，环保领域等 3.2 高岭土的应用研究 3.3高岭土制备介孔分子筛 高岭土制备微孔分子筛研究已经很成熟，但是在合成