基于硅源与金属离子弱酸共水解的蒸汽相转移法合成杂原子沸石分子筛

沸石分子筛是重要的催化、吸附与离子交换材料，沸石合成技术研究是无机合成与合成化学的前沿和热点，有机硅氧烷作硅源合成沸石时，首要步骤是将有机硅氧烷在碱催化条件下水解。基于对酸性条件下有机硅源水解/缩合的溶胶凝胶过程和过渡金属杂原子存在状态的深入分析、以及对蒸汽相转移法合成沸石分子筛研究现状的认识，立足于本项目前期研究进展，提出以弱酸介质中硅源与金属离子共水解所得凝胶作为前驱物，再经蒸汽相转移法直接合成杂原子沸石分子筛的新路线，合成含Co、Mn、V、La、Ce等元素的骨架原子沸石，包括MCM-22、ZSM-5、Beta、丝光沸石等已获工业应用的多种沸石。通过研究合成规律，优化合成条件，表征中间物种和最终产物，初步探索合成机理，提高骨架金属元素含量，得到一系列骨架杂原子沸石，形成一条有学术和应用价值的合成杂原子沸石的新路线。

沸石分子筛是重要的催化、吸附与离子交换材料，沸石合成技术研究是无机合成与材料化学的前沿和热点。本项目通过研究合成规律，优化合成条件，表征中间物种和最终产物，合成得到一系列骨架杂原子沸石，如V-ZSM-5、La(Ce)-ZSM-5Fe、(Co)-MOR和Mn-Beta等沸石分子筛。通过XRD、SEM、TG、UV-vis、29Si MAS NMR、FT-IR、N2吸附和ICP等手段对所得产物进行表征，结果显示，杂原子成功嵌入沸石分子筛的四配位骨架结构上。同时在无模板剂条件下水热合成出高结晶度的SUZ-4分子筛。并且初步探索了采用蒸汽相转移法合成SUZ-4分子筛的方法。项目执行期间，发表期刊论文10篇（SCI收录6篇），申请发明专利3件，培养研究生5名。本项目为沸石分子筛的合成提供了一条有学术和应用价值的新路线。