采用表面活性劑組裝沸石晶種的方法,研究了不同濃度的非離子表面活性劑P123對(duì)組裝的納米Silicalite-1沸石晶粒的形貌和性質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在稀溶液體系中P123組裝的沸石顆粒既在低角區(qū)呈現(xiàn)出介孔材料的特性,又在高角區(qū)表現(xiàn)出沸石的結(jié)構(gòu)特征;TEM證實(shí)納米粒子間存在無(wú)序的蠕蟲(chóng)狀介孔孔道。

近年來(lái),在沸石晶內(nèi)或粒間含有三維交叉連接介孔的多級(jí)孔材料因在擴(kuò)散、催化活性、擇形性和反應(yīng)壽命上有很大的改善而受到廣泛關(guān)注。迄今為止,已有許多制備多級(jí)孔沸石的合成方法見(jiàn)諸報(bào)道,例如,非模板劑法(后處理脫硅、脫鋁和脫鈦)、硬模板法和雙模板組裝法等。其中,利用沸石納米簇在表面活性劑膠束導(dǎo)向下自組裝形成的復(fù)合材料結(jié)合了微孔沸石與介孔材料的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)具有較高的酸強(qiáng)度和較大的孔徑,因此在大分子的催化反應(yīng)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

Pinnavaia等與肖豐收等利用Faujasite沸石、ZSM-5沸石、β沸石晶種溶液或L沸石初級(jí)和二級(jí)基本結(jié)構(gòu)單元的硅鋁納米簇在堿性條件下與CTAB膠束成功自組裝,制備出具有六方介孔結(jié)構(gòu)的MSU-S,MAS-5,MAS-3和HMB復(fù)合材料。肖豐收等還在酸性條件下分別利用ZSM-5導(dǎo)向劑、β沸石導(dǎo)向劑、L沸石導(dǎo)向劑、TS-1納米粒子與P123三嵌段高分子共聚物自組裝制備出六方介孔結(jié)構(gòu)的分子篩材料MAS-9,MAS-8,MAS-7和MTS-9。但上述方法所得的材料均為介孔材料,這類材料的孔壁中只是引入了沸石的初級(jí)和次級(jí)結(jié)構(gòu)單元,孔壁并未完全晶化,其穩(wěn)定性和酸性還有待進(jìn)一步提高,并且這些研究主要集中在濃溶液體系下的表面活性劑的組裝,而對(duì)于稀溶液體系下的組裝至今尚未見(jiàn)報(bào)道。近來(lái),有報(bào)道使用聚苯乙烯球或者尿醛聚合物作為模板,沸石納米粒子作為“組裝單元”,制得了沸石堆積的微球,但所得微球的大小受限于聚苯乙烯球的大小。

采用傳統(tǒng)表面活性劑組裝沸石晶種的方法,研究了在不同P123非離子表面活性劑濃度下組裝的納米Silicalite-1沸石聚集體,得到了與文獻(xiàn)報(bào)道形貌和結(jié)構(gòu)不同的微孔-介孔雙孔道體系的沸石晶體材料。在稀體系下利用P123組裝得到的沸石顆粒既在低角區(qū)呈現(xiàn)出介孔材料的特性,又在高角區(qū)表現(xiàn)出了沸石的結(jié)構(gòu)特征;TEM證實(shí)無(wú)序的蠕蟲(chóng)狀介孔主要存在于Silicalite-1納米粒子之間。