吴秀文
,
马鸿文
,
杨静
,
郑志远
材料导报
以天然矿物微斜长石为主要原料,13X沸石前驱体为晶核剂,结合介孔分子筛MCM-41与13X沸石合成工艺,合成了孔壁中含有13X沸石基本结构单元的铝硅酸盐介孔分子筛.主要对形成分子筛过程中表面活性剂(CTAB)用量(摩尔比(CTAB∶SiO2)分别为0.10、0.15、0.20和0.25)、母液搅拌时间(0.5h和1 h)和晶化时间(2天、4天、6天和8天)等因素对样品孔序度的影响进行了研究.样品表征采用XRD和傅立叶红外光谱等测试手段.结果表明,由天然矿物微斜长石合成介孔分子筛是可行的;合成的分子筛孔壁中含有13X沸石基本结构单元,即硅铝氧构成的双六元环结构单元.对样品孔序度的研究表明,摩尔比(CTAB ∶ SiO2)越大,样品孔序度越好;母液搅拌时间为1h比0.5h条件下合成的样品的孔序度好;晶化时间由2天逐渐增加到4天后,分子筛孔序度在各个方向上已变得非常好,继续延长晶化时间至6天和8天后,样品在各个方向上的孔序度总体仍然很好,但样品XRD曲线上主衍射峰(100)强度下降,说明随晶化时间延长,样品在(100)方向上孔的短程有序性下降.
关键词:
介孔分子筛
,
微斜长石
,
13X沸石
,
孔序度
张艳荣
,
吴秀文
,
马鸿文
,
张林涛
,
李志宏
,
吴忠华
硅酸盐通报
本文以天然矿物微斜长石为硅、铝源,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,在碱性条件下水热合成出了铝硅酸盐介孔分子筛.研究了合成母液中SiO2∶ Al2O3物质的量比对所合成分子筛孔径的影响.通过质量吸水率、X射线粉晶衍射(XRD)、N2吸附和小角散射(SAXS)等测试手段对样品进行表征,得到如下结论:随母液中SiO2∶ Al2O3物质的量比(40～20)的降低, 即随着铝含量的增多,分子筛的质量吸水率(48.12～35.34%)、晶胞参数(4.65～4.17 nm)及孔径尺寸(2.73～2.18 nm)相应减小.
关键词:
介孔分子筛
,
Al含量
,
孔径
,
微斜长石
吴秀文
,
马鸿文
,
韩剑
,
李志宏
材料导报
以水玻璃为硅源,铝酸钠为铝源,以十六烷基三甲基溴化铵(C16H33(CH3)3NBr)为模板剂,在水热条件下合成出了Al-MCM-41介孔分子筛.研究了合成母液中SijO2:Al2O3摩尔比对合成Al-MCM-41的影响;合成过程中母液搅拌时间不同对样品孔序度的影响;以及铝引入到MCM-41骨架后,样品的水热稳定性评价.通过对样品的XRD表征和SAXS表征,得到如下结论:随母液中SiO2:Al2O3摩尔比的增加(30～50),Al-MCM-41分子筛孔容变大;母液搅拌时间越长,样品的孔序度越好;把铝引入到MCM-41骨架中,可有效改善MCM-41的水热稳定性.
关键词:
介孔分子筛
,
Al-MCM-41
,
水热稳定性
吴秀文
,
马鸿文
,
杨静
,
张君
,
亢宇
材料导报
[Ti]-MCM-41介孔分子筛是在空气中采用协同模板机理水热合成出来的,其中Ti离子是处在MCM-41的骨架孔壁中.合成所用硅源为工业级水玻璃,液晶模板剂为十六烷基三甲基溴化铵.对3种基本因素进行了考察,一是搀杂的Ti源不同,分别是四氯化钛和钛酸四丁酯;二是合成时溶液pH值不同;三是合成时Ti/Si摩尔比不同.样品表征分别采用XRD粉末X光衍射、N2吸附-脱附等温线(77K)对样品的结构性能进行了表征.
关键词:
介孔分子筛
,
MCM-41
,
[Ti]-MCM-41
,
水热合成
冯武威
,
马鸿文
,
王刚
,
丁秋霞
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.02.020
以膨胀珍珠岩为主要原料,天津蓟县白云质泥岩焙烧熟料作配料,掺以少量的偏高岭石或粉煤灰制备了膨胀珍珠岩轻质矿物聚合材料.制品性能符合国家标准GB/T 10303-2001 350号合格品的技术指标.讨论了物料配比、成型压力、粒度级配以及固化反应温度和反应时间等因素对制品性能的影响,得出了优化的工艺条件为:固/液(质量比)=2,珍珠岩/熟料(质量比)=3;或固/液(质量比)=2,珍珠岩/熟料(质量比)=4,偏高岭石/熟料(质量比)=0.4.红外光谱分析显示铝硅酸盐凝胶相脱水固化而形成的基体相很可能具有与蛋白石相类似的微观结构.
关键词:
膨胀珍珠岩
,
轻质矿物聚合材料
,
铝硅酸盐聚合反应
,
绝热制品
魏存弟
,
马鸿文
,
杨殿范
,
张军
,
李益
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2005.02.003
通过XRD谱和IR谱研究了煤系高岭石的高温相变特征.同时,通过煅烧高岭石的Si,Al溶出实验和煅烧高岭石-石灰-石膏硬化体的强度实验研究了煅烧煤系高岭石的火山灰活性.煅烧高岭石的相转变经历了4个阶段,其Si,Al溶出浓度与相转变过程有关,Al的溶出浓度在900℃时达到最高,Si在¨00℃时达到最高.煅烧高岭石-石灰-石膏硬化体的强度与钙矾石生成量的多少相关.煅烧高岭石中Al的溶出活性决定了硬化体中钙矾石的生成量.高岭石具有较高火山灰活性,其煅烧温度范围为500～900℃.
关键词:
煅烧高岭石
,
相转变
,
火山灰活性
李贺香
,
马鸿文
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2006.04.001
研究了高铝粉煤灰-Na2CO3体系中莫来石(3Al2O3·2SiO2)和硅酸盐玻璃相在焙烧过程中可能发生的化学反应,并以热力学计算为指导,研究了物料配比、焙烧温度、焙烧时间对反应的影响.实验结果表明:在Na2CO3与粉煤灰的质量比为1.0、焙烧温度为880℃、恒温1h时,粉煤灰中莫来石(3Al2O3·2SiO2)和硅酸盐玻璃相的分解率可达到98%以上.对粉煤灰中莫来石及硅酸盐玻璃相的热分解过程的动力学研究结果表明,该过程符合CrankGinstling-Braunshtein方程,由实验结果计算,其表观活化能为149.19kJ·mol-1.
关键词:
粉煤灰
,
莫来石
,
热分解反应
,
热力学
,
动力学
吴秀文
,
马鸿文
,
郑志远
,
李志宏
,
张林涛
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.05.003
以微斜长石制备的硅铝酸盐前驱物为主要原料,以13X沸石晶核剂为孔壁结构导向剂,水热合成了含有13X沸石基本结构单元的硅铝酸盐介孔分子筛SAN-01.在该方法中,首先微斜长石与Na2CO3按物质的量比为1:1.05的比例混合后,在820℃下焙烧2h.焙烧物料室温下在0.01mol/L的NaOH水溶液陈化24h后,与50mL的十六烷基三甲基溴化铵(C16TMABr)水溶液(含7.4g C16TMABr)混合、再经105℃下晶化48h、过滤、水洗和焙烧等工艺,合成了硅铝酸盐介孔分子筛.当假定孔结构为球形散射体时,小角散射(small-angle X-ray scattering,SAXS)给出的样品平均壁间距的统计平均值为5.42nm,比XRD给出的结果偏大8.8%.SAXS给出的SAN-01的壁间距分布介于0.2～11.3 nm之间,N2吸附与XRD联合给出的壁间距分布介于3.8～4.9 nm之间,即SAXS给出的壁间距分布范围较N2吸附与XRD联合给出的壁间距分布范围宽.该差别可能源于样品中存在的部分闭孔结构,或N2分子与分子筛表面的不饱和羟基之间的分子间力.
关键词:
介孔分子筛
,
13X沸石
,
微斜长石
,
小角散射
,
N2吸附
洪景南
,
马鸿文
,
高飞
,
苏玉柱
,
聂轶苗
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.01.004
以粉煤灰,高炉矿渣为粉体原料,标准砂为骨料,采用振动成型方法,在蒸压釜中蒸压养护9h(养护温度为192℃),制备了矿物聚合材料.实验结果显示: 制品的饱水抗压强度达72.1MPa;含水率和吸水率分别为4.88%和6.84% ;在20℃下, 制品在浓度为1.0mol/L的硫酸溶液中浸泡24h,其质量损失率为0.78%;在浓度为1.0mol/L的NaOH溶液中浸泡24h,其质量损失率为0.39%.以制品的抗压强度为指标,研究了主要因素(粉煤灰占粉体的比例、硅酸钠占液相的比例、标准砂占固相的比例和粉体与液相的质量比)对制品性能的影响.结果表明:粉煤灰占粉体的比例对矿物聚合材料的抗压强度影响最大;硅酸钠水玻璃在液相中的比例为75%,且标准砂占固相的比例为70%时,可制得力学性能良好的矿物聚合材料.对综合因素分析表明:利用粉煤灰和高炉矿渣,采用蒸压法工艺制备石英基矿物聚合材料,具有生产周期短,工艺所需设备等条件已成熟等优势,在技术上是可行的.
关键词:
矿物聚合材料
,
粉煤灰
,
高炉矿渣
,
蒸压养护
