首页 > 实用范文 > 毕业论文 > 论文范文 > 化学工程与工艺的论文【最新5篇】正文

《化学工程与工艺的论文【最新5篇】》

时间:

在学习和工作中,许多人都写过论文吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。你写论文时总是无从下笔?

化学工程与工艺论文 篇1

题目:关于绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用探析

关键词:绿色化学工程;工艺;化学工业节能

摘要:在处理有害、有毒物质时,采用传统化化学生产方法具有必须的滞后性,严重影响了化学工业的发展速率。所以,应结合应用绿色化学工程和工艺,这样一来方可减少成本费用的支出,进而提升资源利用率。本文主要探讨了绿色化学工程与工艺对化学工业节能的作用,并提出了个人见解,对今后的研究具有必须的参考好处。

在当前社会的发展中,科技水平得到了飞速发展,而经济发展速度也随之加快,在这一背景条件的影响下,环境污染也在不断加剧,而自然生态系统也遭到了破坏。因此,我们务必要提高对自然环境的保护力度,合理应用各项资源和能源,提升其应用效率,这样一来方可到达可持续发展的目的。本文主要探讨了绿色化学工程与工艺对化学工业节能的作用,而这也是减少化工污染以及能源消耗的主要渠道,并对人类的发展具有必须的现实好处。

1绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

1.1正确选取清洁生产技术

结合当前社会的发展形势进行思考,由于清洁生产技术所需的成本比较高,当对生产原料进行相应的处理之后,能够有效提升资源利用率,进而提升化学生产的综合品质。现阶段,比较常见的清洁生产技术可包括以下几种,即:脱硝技术与脱硫技术,透过采用合理的方式对垃圾物质以及具有必须污染性的化学物质等采用此种方式处理后,均会使其变为沼气。在此过程中,也务必要合理应用自然发电技术,例如风能等,研发出更多的新型技术手段,尤其是应加大生物工程的研发力度,推出很多全新的清洁生产技术,方可提升资源利用率,减少污染状况,保护自然生态环境。

1.2合理应用生物技术

透过对化学工程生产进行分析后可发现,应用比较广泛的生物技术主要可包括两个方面,即:生物化工以及化学仿生学、例如,在正确使用生物酶后,结合相应的绿色化工工程以及工艺,能够有效提高资源的利用率,促使再生资源能够得以使用,进而提高产品质量。现阶段,针对绿色化学工程和工艺而言,比较常见的催化剂可包括工业酶等,并具有多种优势特征,即:污染少、反应效果较佳以及产品质量好等,可有效促进循环经济的发展。

1.3适当生产环境友好型产品

若想保护自然生态环境,那么生产出各类环境友好型产品尤为关键,并具有重要作用,例如清洁汽油等,而这也是该领域今后研究的主要资料之一。所以,在人类的日常生活中,应提高对绿色产品的宣传力度,并且开始应用绿色产品,这样一来方可保护环境,最后到达可持续发展的目的。

2合理开发绿色化学工程与工艺

结合当前的发展形势进行思考,务必要合理开发绿色化学工程和工艺,具体要求可包括以下几个方面,即:

2.1正确应用绿色化学原料

透过对化学生产工艺进行分析后可发现,务必要正确应用化学生产原料,这样一来方可有效减少资源浪费的状况,进而避免出现过多的化学污染。通常状况下来看,在进行化工生产时,所选取的原料基本上均是具有不可再生特点,假设应用比较多,不仅仅会耗费过多的能源,同时也会提升污染物质的排放量,进而对自然生态环境造成污染,不利于人类的发展。所以,在化工生产的过程中应正确选取绿色化学原料,而这也是绿色化学工程需要探讨的首要问题,在应用自然物质等之后,例如苞米杆等,能够制造出很多的化学产品。在此过程中,该类原料所构成的气体基本上均为氢气,这样一来则并不能够造成环境污染,并且也不会危害人类的身体健康,可有效保障自然生态系统发展平衡,对人类的可持续发展可产生必须的用心影响。

2.2提高化学反应选取性

当化学物质出现反应时,化学反应是其中的主要组成部分,一般条件下来看,在对化学原料进行转化时,应采用化学反应方可实现。所以,在此过程中我们务必要提高化学反应的选取性,这样一来方可有效提升生产效率,增强生产质量,进而减少成本费用的支出。根据实践研究结果显示,在发生化学反应时,通常均会受到时间、社会条件以及资源等方面的影响,例如,针对氧化反应来说,则会构成较多的热能,导致原料呈现出变质的状况,进而危害到产品的综合品质。因此,在进行生产时,务必要正确运用新型反应方式,而这也是开展绿色化学工程的首要条件,不仅仅能够提升催化效果,同时也能够增多原料的反应时间,并提高生产效率。

1.3应用无毒无害催化原料

现阶段,由于化学工业的发展速度飞快,因此,在进行化学生产时,务必要采用正确的手段应用化学反应,这样一来方可有效促进化学工业的发展,进而到达可持续的目的。然而,在整体的化学反应流程中,催化剂尤为关键,可对物质起到必须的催化作用,因此我们务必要正确应用无不良反应的催化原料,方可提高催化效果,并且减少环境污染的状况。

3结语

综上所述,透过大力研究绿色化学工程与工艺后,不仅仅能够保护自然生态环境,同时也能够有效提升资源的应用效率,提高人类的生活品质。所以,我们务必要提高对这一领域的研发力度,这样一来方可避免资源浪费的状况出现,有效促进循环经济的发展,到达可持续发展的目的,创造出更加完美的和谐社会。

参考文献

[1]李世英。浅议绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].科技与企业,,(06):81.

[2]刘冠辰。浅析绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排的促进作用[J].科技创新与应用,2015,(34):107-108.

化学工程与工艺论文 篇2

绿色节能化学工程的论文

1.绿色化学工程工艺的开发

传统化学工程使用处理工艺对有毒污染物的处理滞后性较强,通常是在污染物产生之后再另外做针对性处理,不仅仅增加了处理成本,且治标不治本。比如传统工艺烟气除尘,虽然净化了气体,但是污染物直接转化为废渣废水,还需要另一道工序做清洁处理,无疑工序和成本的增加都使得效果不那么理想。绿色化学工艺的介入,能够直接在生产或排放阶段就完成清洁使命,透过化学反应到达预防、控制和消毒污染的目的。

化学原料是化学工程的源头,原料决定了生产流程和工艺的选取,绿色工艺的介入能够从源头上改变原料生产带来的各类化学污染,同时绿色工艺与化学工程的结合还可高效利用各类自然资源,实现深度开发利用,兼顾无污染、节能、环保的生产方式必然会掀起一轮新的工业革命。绿色原料的典型开发应用比如甘蔗渣、稻草、麦秆以及木屑、树枝、芦苇等可加工成为酮类、酸类与醇类化学品。

在化学反应中使用选取性高的试剂也是绿色工艺应用的一个途径。以石油化工为例,生产过程中烃类选取性氧化反应较为普遍,作为一种强方热性反应,具有生成物不稳定、易进一步氧化等特征,所以,催化反应中此反应并非最佳选取,生成物的不稳定也不利于提取最终产物,所 如此一来,不仅仅能够降低成本,节约资源,还能够降低分离产品的难度提升纯度,无疑实现了提升效益和减少污染的双赢,所以,绿色化学工程在这方面的研究实践也十分热门。随着越来越多的化学反应被应用到工业生产中,催化剂对提升反应速率效果显着,所以目前化学工艺领域用心研究无毒无害的高效催化剂成为主流发展方向不一,不仅仅有利于工业的发展,对于推动化学分子深入研究也有助益,分子筛催化剂和烷基化固相催化剂就是其中较为典型的代表。

2.绿色化学工程工艺应用

分析绿色化学工艺是实现节能减排的重要途径,对绿色工艺的重视与开发也彰显了当前世界范围内节能减排的重要性。长达两百余年的工业化路程,使得人类活动对自然资源环境的危害越来越大,尤其中国作为当前世界最大的工业国,“三废”问题十分突出,PM2.5问题 大型化工企业作为与人们生存发展息息相关的企业,石油化工与煤炭除去带给能源之外,还带给多种衍生化工产品为人们衣食住行服务,生产过程中产生的废水废渣废气、消耗的超多原材料都警示着当前务必用心发展绿色化工工艺,以到达节能减排、实现可持续发展的目的。就目前而言,节能减排的实现途径主要以下几种:研发新科技、新工艺全过程控制污染;利用先进清洁工艺从源头控制污染;利用技术和工艺创新打造可循环绿色生态产业链;发展循环经济等。绿色化学工程与工艺作为节能减排目标得以实现的重要保障,广泛应用于多个领域,就目前来说,主要以三种表现为主,分别是清洁生产技术、生物技术的应用及生产环境友好型产品。

绿色化学工程与工艺使用生物技术服务可再生能源的合成,像有机化合物原料的应用经历了从动植物到石油煤炭的发展过程,现如今已经开始广泛应用各类再合成的有机化合物。在绿色化工中,所使用的催化剂多以工业酶和自然界中存在的酶,酶与其他化学催化剂相比,具有反应条件温和、生成物优良、污染少等优势,对于当前化工领域而言,生物酶的利用和研发就成为了绿色化工的重要发展方向。像丙烯酰胺的制备,最早使用丙烯晴,在环城生物酶催化后,不仅仅能耗与成本大幅度减低,且反应完全无副产物,对工业生产而言有多重用心好处。

除此之外,绿色化工工艺还广泛应用于生产环境友好型产品领域,生活中有众多具体应用实例。比如空调制冷多使用氟利昂,会造成臭氧层空洞、紫外线增多、温度升高,目前正用心寻求替代品且朝着低能耗方向发展,无磷洗衣粉减少对河流水域污染和人体健康的危害,可降解塑造制品对土地、水源危害都将进一步减轻,清洁汽油的使用可对大气污染降低,以上种种尝试都说明了在生产环境友好型产品领域,绿色化工工艺所发挥的用心作用。尤其是近年来无污染汽油的研发与应用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不仅仅经济环保,发展前景好,且制备生产对自然资源的消耗、对环境的危害都不断降低,证实了绿色工程化工应用的优越性。

3.总结

综上所述,绿色工程化�

化学工程与工艺的论文 篇3

摘要:数据处理是化学工程与工艺实验的重要环节,数据处理方法是否得当、准确,往往给实际的生产工作产生较大影响。MATLAB软件凭借其强大的功能,被广泛应用在化学工程及工艺实验的数据处理中,极大的提高了数据处理质量与效果。本文探讨化学工程与工艺实验中MATLAB软件数据处理相关知识,以供参考。

关键词:化学工程;工艺实验;数据处理;分析

MATLAB软件由美国公司开发研制,实现了科学数据、矩阵计算以及数值分析的可视化,为需要进行数据计算的诸多领域提供高效、全面的解决方法。化学工程及工艺实验往往产生较多数据,使用MATLAB软件能方便对数据进行处理,帮助人们掌握实验规律,为实际的正常提供准确的指导。

1化学工程与工艺实验数据处理

化学工程与工艺实验与一般的化学实验只重视验证某一原理不同,其主要作用在于解决工业生产中实际存在的问题,以给工业生产提供指导,无论实验时间还是实验规模,以及实验数据处理过程均较为复杂,由此可见化学工程及工艺实验在人们的生产生活发挥极其重要的作用。化学工程与工艺实验涉及较多环节,尤其实验数据的处理尤为关键。之前对化学工程及工艺实验数据的处理主要采用人工方法进行,耗费大量的时间及人力,无法满足当今工业生产的需要。计算机的出现使得化学工程与工艺实验数据处理效率的提高成为可能,尤其以计算机为基础,人们开发出了各种数据处理软件,使得化学工程与工艺实验数据处理更为简单、方便。其中MATLAB软件是诸多数据处理软

2MATLAB在数据处理中的应用

为给化学工程与工艺实验数据处理提供参考,接下来对MATLAB软件在数据处理中的具体应用进行探讨。

2.1MATLAB的数据处理步骤

(1)数据处理整体框架众所周知,每个化学工程与工艺实验的目的存在较大区别,所以进行数据处理的步骤以及应用的公式存在较大差别,很难使用一个程序完成所有数据处理工作。不过通过对多数化学工程与工艺实验数据处理要求进行分析,可得出其相似之处,即,先进行数据输入,借助基本数据库进行数据的处理,最终完成处理数据的输出。针对这些相似之处进行程序设计,可简化数据处理过程,促进数据处理效率的提高。

(2)编制数据处理程序数据处理程序是高效处理化学工程与工艺实验数据的基础,因此,使用MATLAB软件处理化学工程与工艺实验数据时,确保编制程序运行的高效性十分重要。数据程序编制包括数据输入、处理与作图、构建数据库等环节。其中数据输入的实现主要借助input函数加以实现。例如,需要输入实验环境中不同湿度参数时,可这样设置t=input(‘请输入实验中环境湿度数据’),输入函数多以矩阵方式形式呈现。处理与作图是化学工程和工艺实验数据处理中重要的一环,原因在于实验获得的数据一般为离散数据,需使用多种拟合方法对其进行拟合处理,其中最小二乘法是应用率较高的拟合方式,接下来的探讨主要基于最小二乘法拟合进行探讨。以化学工程与工艺实验产生的(x1,y2)离散数据为例,利用最小二乘法对其进行拟合处理,得到自变量、因变量x、y,并以y=f(x)为输入函数关系,其依据的思路为使得∑(f(x1)-y1)2以及离散数据中x1的残差平方取得最小值。原因在于实验期间难免受外界因素影响,导致一些实验误差的出现,而使用最小二乘法并不需要对输入函数y=f(x)进行全部的离散数据(x1,y1),不过需要∑(f(x1)-y1)2以及离散数据中x1的残差平方取得最小值。由最小二乘法拟合方法可知,化学工程与工艺实验中采用最小二乘法可满足数据处理要求。另外,化学工程和工艺实验中有时会对流体流动阻力状况的研究,即,对流体的流动阻力进行测试,而后进行针对性处理,获得雷诺准数(Re)以及摩擦系数λ的离散数据,同样适用最小二乘法拟合得到连续的曲线,

(3)数据库的构建采用以上思路对MATLAB数据处理程序进行设计,在实验过程中只是获得在特定湿度条件下的实验参数,而在实际生产中所受的影响因素多而复杂,不可能稳定在设计好的湿度条件下,这就考虑如何取得相近数据的问题。假设其符合线性关系,使用外推或内插方式计算得出实验物性数据参数。文中探讨的化工实验中,设计的程序已经考虑到实验湿度、粘度、密度等参数进行拟合,构建较为完整的数据库,因此,对化学工程与工艺实验数据处理操作,只需按照提示将湿度参数输入系统中,程序便自动运行,计算得出该湿度条件下相关数据,大大的提高数据处理效率。为确保设计数据处理程序的合理性,数据处理程序设计完成且对应的数据库构建完成后,需要输入相关数据对程序的运行状况进行验证,以及时分析出程序设计的不合理之处,并及时进行改进。通过对设计程序进行反复的优化,便可应用在化学工程与工艺实验的数据处理中。

2.2MATLAB的数据处理误差分析

经上文分析将MATLAB软件应用在化学工程和工艺实验数据处理中,可获得预期的数据处理效果,但MATLAB软件对数据的处理建立在对实验数据正确采集的基础上,因此,需要保证化工实验数据采集的准确性,将误差控制在合理水平。考虑到化工实验经过的步骤较多,使用较多的测量仪器,实验人员操作中难免出现误差,这就要求实验人员结合具体的实验内容,明确实验的具体步骤以及影响数据误差的因素,在实验中加以准确把握。首先,保证实验取样的合理性。化工实验取样的合理性包括很多内容,如使用专门的工具进行取样,保证取样位置的合理选取,即,取样应具有一定的代表性。同时,严格依据相关规范进行取样操作,保证每个取样环节操作的正确性。其次,注重对样品进行正确处理。取样操作完成后,对样品操作是否合理、规范,会给实验数据造成影响,因此,化工实验对样品进行破碎、混匀、缩小等操作时,应由经验丰富的实验人员严格按照规范进行操作。最后,校准所用的测量仪器。化学工程与工艺实验过程中使用的各种测量仪器,这些仪器测量精度,以及性能往往给实验数据产生较大影响,因此,化工实验前要求实验人员对使用的测量仪器进行认真的检查,部分对测量精度要求较高的实验,应对所用仪器进行校准,确保测量误差在允许的范围内。另外,为进一步提高实验的准确性可根据规范标准设计相关的对照实验,对实验结果进行校正,消除系统产生的误差。当然为减少偶然误差,化工实验中还进行多次实验,通过多次实验求取平均值,以达到降低实验误差的目的。

3结语

数据处理是化学工程与工艺实验的关键环节,采取正确的方法,使用专门的数据处理软件,在保证数据处理结果满足要求的基础上,可明显提高数据处理效率。本文通过研究得出以下结论:

(1)数据处理在化学工程与工艺实验中的重要性不言而喻,当前常使用MATLAB软件对实验中产生的数据进行处理,简化数据处理流程的同时,促进数据处理效率的明显提升。使用MATLAB软件处理数据时,关键在于编写合理的数据处理程序,因此,应根据实验要求,进行全面的分析,确保编写程序的合理性,处理数据效率的高效性。

(2)使用MATLAB软件对化学工程与工艺实验数据进行处理时,为保证处理结果的准确性,应严把数据采集环节,即,在取样以及样品处理过程中应严格依据规范进行,尤其应注重校准所用的测量仪器,确保所用仪器处于最佳状态。另外,根据实际情况还可采取设置对照实验,多次实验求平均值的方法降低实验数据的误差,为数据处理的正确性奠定坚实基础。

参考文献:

[1]化学工程技术的热点分析与发展趋势[J].丁权。化工管理。2016(30).

[2]MATLAB在化学工程与工艺实验数据处理中的应用[J].朱涛,徐文艳。化工高等教育。2008(01).

[3]化学工程与工艺实验[M].南京大学出版社,张雅明,谷和平,丁健编著,2006.

[4]化学反应工程[M].化学工业出版社,郭锴等编,2000.

化学工程与工艺论文 篇4

化学工程与工艺概论论文

本学期学习了《化学工程与工艺概论》一课,透过对这门课的学习,我对自己所学的专业有了更深的了解,也对自己将来期望做的事情有了更明确的规划。

我们的专业名称为“化学工程与工艺”,然而化学工程与化学工艺是两个并不相同的概念。

化学工程就是把实验室的实验放大到工业生产个性是大规模的生产,生产规模扩大和经济效益提高的重要途径是装置的放大,以节省投资,降低消耗,减少占地,节约人力。但是,在大装置上所能到达的某些指标,通常低于小型试验结果,原因是随着装置的放大,物料的流动、传热、传质等物理过程的因素和条件发生了变化。而这些问题的解决这些都在化学工程的研究范围之内。化学工程的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应,个性是在放大中的效应,以解决关于过程开发、装置设计和操作的理论和方法等问题。它以物理学、化学和数学的原理为基础,广泛应用各种实验手段,与化学工艺相配合,去解决工业生产问题。同时,化学工程的研究对象通常也是十分复杂的,主要表此刻:①过程本身的复杂性:既有化学的,又有物理的,并且两者时常同时发生,相互影响;②物系的复杂性:既有流体(气体和液体),又有固体,时常多相共存。流体性质可有大幅度变化,如低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等,有时,在过程进行中有物性显著改变,如聚合过程中反应物系从低粘度向高粘度的转变;③物系流动时边界的复杂性:由于设备(如塔板、搅拌桨、档板等)的几何形状是多变的,填充物(如催化剂、填料等)的外形也是多变的,使流动

边界复杂且难以确定和描述。化学工程的主要研究资料包括单元操作、化学反应工程、传递过程、化工热力学、化工系统工程、过程动态学及控制等方面。化学工程的研究方法有很多,初期的主要方法是经验放大,透过多层次的、逐级扩大的试验,探索放大的规律,但这种经验方法耗资大、费时长、效果差;20世纪初,相当盛行的是相似论和因次分析,其特点是将影响过程的众多变量透过相似变换或因次分析归纳成为数较少的无因次数(无量纲)群形式,然后设计模型试验,求得这些数群的关系,但不可能在满足几何相似和物理量相似的同时满足化学相似条件;因此,人们在50年代后开始广泛应用数学模型法,这一方法的影响波及到化学工程的其他分支,使研究方法出现了一个革新。但各种化学工程研究方法的基础都是实验工作,基础数据要依靠实验测定,模型要透过实验得到鉴别,模型参数要由实验求取,模型可靠性要由实验验证。不论采用哪一种研究方法,都应力求使实验工作有效、可靠和简易可行。各种理论、各种方法以及计算机的应用,目的都是为使实验工作更能揭示事物的规律,更为节省时间、人力和费用。如今的化学工程向两个方向发展:一方面随着学科的成熟,不断向学科的深度发展;另一方面是不断向新的领域渗透,研究和解决新领

域中的新问题。

而化学工艺即化工技术或化学生产技术,指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这一转变的全部措施,它主要在实验室中进行。其过程一般地可概括为三个主要步骤:①原料处理。为了使原料贴合进行化学反应所要求的状态和规格,根据具体状况,不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎(对固体原料)等多种不同的预处理。②化学反应。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料,在必须的温度、压力等条件下进行反应,以到达所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的,能够是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。透过化学反应,获得目的产物或其混合物。③产品精制。将由化学反应得到的混合物进行分离,除去副产物或杂质,以获得贴合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中,在必须的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。化学生产技术通常是对必须的产品或原料提出的,它具有个别生产的特殊性;但其资料所涉及的方面一般有:原料和生产方法的选取,流程组织,所用设备(反应器、分离器、热交换器等)的作用,结构和操作,催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制,产品规格及副产品的分离和利用,以及安全技术和技术经济等问题。现代化学生产的

实现,应用了基础科学理论(化学和物理学等)、化学工程和原理和方法、以及其他有关的工程学科的知识和技术。现代化学生产技术的主要发展趋势是:基础化学工业生产的大型化,原料和副产物的充分利用,新原料路线和新催化剂(包括新反应)的采用,能源消耗的降低,环境污染的防止,生产控制自动化,生产的最优化等。

虽然我所接触的只是化学工程与工艺概论,都只是一些皮毛而已,但这些知识的确让我明确了自己以后要做的东西,相对化学工艺来讲,我认为自己对化学工程更感兴趣一些,也期望以后能够做一些与此相关的东西。

最后,虽然这门课只上了三次,但还是很感谢老师的教导!

化学工程与工艺的论文 篇5

摘要:MCM-41中孔分子筛具有相当大的潜在价值。该文在碱性条件下,采用水热晶化法,以硅酸钠为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,成功合成出MCM-41中孔分子筛。采用XRD,IR,TG等表征手段研究了合成条件(pH值),凝胶后处理条件(老化时间,晶化时间和焙烧温度)和碱介质的选择对MCM-41结构的影响。

关键词:MCM-41分子筛 晶化时间 十六烷基三甲基溴化铵的量 温度

MCM-41分子筛是一种中孔分子筛催化材料,孔径大小在1.5~10nm范围,广泛适用于具有较大分子尺寸的有机反应物之间的催化反应。

具有高比表面积(约1000?m2/g)和大吸附量(大于0.7?ml/g)的特点,有利于有机分子的快速扩散,能为大分子择型反应提供有利空间和有效酸性活性中心,这类分子筛具有重要的理论和实际意义的课题,介孔材料存在巨大的比表面积及规则的孔道排布,在材料的表面有可能形成催化活性中心,用于催化酸、碱或氧化还原反应。

1 实验内容

1.1 实验药品

十六烷基三甲基溴化铵,乙二胺,正硅酸乙酯,盐酸。

1.2 实验仪器

磁力搅拌器,反应釜,干燥箱,抽滤机。

1.3 制备步骤

(1)将1.767?g十六烷基三甲基溴化铵溶解于48.0?ml去离子水中,再加入0.583?g乙二胺,搅拌15?min;

(2)逐滴、缓慢加入8.524?g正硅酸乙酯,保持温水浴(约35?℃至40?℃),继续搅拌2?h;

(3)调节溶液pH,将试样装入反应釜,在110?℃下水热反应48?h;

(4)将试样抽滤洗涤至中性、干燥8?h,最后在550摄氏度下煅烧6?h,得到MCM-41分子筛。

1.4 因素考察

(1)模板剂用量:1.178?g、1.473?g、1.767?g、2.356?g、3.534?g。

(2)晶化时间:12?h、24?h、36?h、48?h、60?h。

1.5 对MCM-41分子筛的表征

(1)X射线粉末衍射(XRD)谱图分析:观察X射线粉末衍射谱图,标记特征吸收峰,并归纳吸收峰和结晶度随考察因素的变化规律,例如峰强、峰宽、峰位移。

(2)傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析:观察红外光谱图,标记特征吸收峰,并归纳吸收峰随考察因素的变化规律。

(3)热重-差热(TG-DTA)曲线分析:观察曲线,标记DTA曲线吸热峰和放热峰,和TG曲线上的转折点。

2 表征结果分析

(1)晶化时间的影响:老化时间越长,可提高MCM-41的孔道规整性;一定的晶化时间是必要的。

(2)X射线粉末衍射(XRD)

分析:

MCM一4l的XRD图谱中,在小角区出现四个衍射峰:在2。C左右有一强衍射峰(100),在3~7。

C有三个小峰(110)(200)(210)。这些峰的位置与六方品格衍射峰的位置吻合。文献中通常采用XRD图谱中(100)面的衍射峰高表示晶体有序度[1]。衍射峰较强,表明晶体有序度较高;衍射峰较弱或半峰宽较宽,表明晶体有序度较低或粒度较小;而当XRD峰分辨不清及峰值极小,表示试样中存在短程六角对称或含有一定量的无定性二氧化硅。

非离子表面活性剂作模板剂时,XRD衍射峰中只出现一级衍射峰,说明孑L道排列的有序度较低。这是因为非离子表面活性剂与硅酸盐物种间通过氢键相互作用较弱,模板剂的诱导作用较弱所致。

CTAB与非离子表面活性剂复合

这样通过调节两类表面活性剂的比例及改变非离子表面活性剂的烃链链长,可合成有一定稳定性的材料

(3)傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析:FT―IR谱图亦常用于MCM一41的表征。测定在1O0。

C下制得的MCM一41的FT―IR谱图,发现在骨架振动区(1500~400?cm)的振动峰谱与合成体系中未加模板剂(CTAB)时得到的硅胶的振动峰谱一致,即存在1081、966、804和467cm振动峰。

(4)热重-差热(TG-DTA)曲线分析:MCM-41中孔分子筛的热稳定性较好,在840?℃时焙烧仍能保持较好的介孔结构。

结论表明:合成MCM-41中孔分子筛时。老化时间越长,可提高MCM-41的孔道规整性;一定的晶化时间是必要的。在合成MCM-41分子筛时,使用乙二胺的效果最好。

参考文献

[1] Kresge C T,LeonowiczM E,Roth W J,et a1.Na―ture[J].1992,359:710-712.

[2] Beck J S,Vartuui J C,Roth W J,et a1.J AmChemSoc[J].1992,114:10834―10843.

[3] Huo Q,Margolese D I,Ciesla U,et a1.Nature[J].1994,368:317―321.

[4] Cheng C F,Luanz H,Klinowski J.Langmuir[J].1995,11:2815―2819.