《特殊孔道沸石分子篩的合成研究》是依託南京大學，由杜紅賓擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：特殊孔道沸石分子篩的合成研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：杜紅賓
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
沸石分子篩具有重要的工業套用價值而受到人們重視，隨著對沸石分子篩套用過程，尤其是其催化性能與結構關係的了解進一步地深入，人們對沸石分子篩的結構也提出了新的需求，需要合成可以提高催化效能的大孔交叉孔道、可用於大分子催化的超大孔道以及可用於手性催化和分離的手性孔道等特殊孔道沸石分子篩。本項目擬通過設計新型有機季銨結構導向劑，通過控制其空間幾何結構、親疏水性等，調變有機結構導向劑與無機結構單元的相互作用，合成具有我國自主智慧財產權的大孔交叉孔道、超大孔和手性等特殊孔道結構的沸石分子篩，獲得一些合成經驗規律，為進一步定向設計合成具有特定孔道結構的新型微孔晶體提供一定的實驗數據和指導。
結題摘要
具有交叉大孔、超大孔以及手性等特殊孔道結構的沸石分子篩在石油加工（催化裂解）、大分子催化、藥物分子傳輸等領域具有重要的工業套用價值，其合成研究一直是多孔材料化學及其相關領域最為人們關注的方向之一。近十幾年來人們在合成晶型的超大孔沸石分子篩方面取得了一定進展，但合成穩定的新型大孔和超大孔沸石仍然是當今合成化學領域的一大挑戰。本項目的研究計畫是設計新型有機季銨結構導向劑，通過控制其空間幾何結構、親疏水性等，合成具有自主智慧財產權的交叉大孔、超大孔等特殊孔道結構的沸石分子篩，獲得一些合成經驗規律，為定向設計合成具有特定孔道結構的新型微孔晶體提供一定的實驗數據和指導。通過三年的研究，我們按原工作計畫，設計合成了一系列新型有機銨結構導向劑，並利用這些化合物，在氟離子體系並且添加具有結構導向作用的鍺等條件下，系統地考察了分子篩的合成，獲得了系列分子篩材料和一些分子篩合成經驗規律。例如，通過模板劑設計研究，我們開發了一種合成矽鍺酸鹽沸石分子篩單晶的新方法，首次製備出了ITQ-12單晶並對其結構進行了測定；開發了製備大孔和超大孔沸石分子篩的有效途徑，方便地製備出了一系列分子篩，包括超大孔沸石ITQ-37 (30×30×30員環孔道，下同)、ITQ-43 (28×12×12)，大孔沸石ITQ-24 (12×12×12)、ITQ-21 (12×10×10)、IM-20 (12×10×10)，具有超大籠結構的ITQ-29，小孔沸石ITQ-12 (8×8)等；合成了一系列新型矽鍺酸鹽沸石，其中包括一個結構已解析的、具有良好熱穩定性的18×12×10員環新型矽鍺酸鹽沸石NUD-1 (Nanjing University Du's Zeolite no. 1)。此外，我們還製備了介孔空心球狀矽材料和矽納米管、系列具有分子篩及類分子篩結構的非矽基無機物，包括具有24、16、和12員環的金屬硫酸鹽、磷酸鹽、配位聚合物等，並對它們的結構、熱穩定性、光學性質、磁學性質和氣體吸附性質以及在儲能方面的套用進行了研究。
