分子筛的晶化机理及多孔涂层的制备与应用研究

分子筛在石油化工、精细化工及日用化工等领域具有极其广泛的应用。其晶化机理及应用研究一直是分子筛领域的重要研究内容。本论文主要围绕这两个方面展开了研究。 应用小角X-射线散射(SAXS)和冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM)技术对MFI型分子筛清液合成体系的室温晶化过程进行了近300天的跟踪监测。首次发现了在MFI型分子筛晶体出现之前存在的一种较大的无定形聚集状纳米粒子,这种粒子会在较短时间内转变为MFI型分子筛晶体。 对于NaX分子筛的清液合成体系,综合应用小角X-射线散射(SAXS)、冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM)、紫外拉曼光谱(UV Raman Spectroscopy)、红外光谱(IR Spectroscopy)、核磁共振(NMR)等表征技术对其在室温下的晶化机制进行了研究。研究结果发现体系中也存在极小的纳米粒子,这些粒子随着时间的演化在结构和组成上越来越接近NaX分子筛,我们推测铝在固相中的富集对成核起了重要作用。 此外,首次在钛合金表面制备了含银分子筛抗菌薄膜涂层,并进行了体外抗菌和细胞毒性检测。结果表明该薄膜涂层不仅显示出很强的抗菌能力,而且具有良好的生物相容性,因此该涂层可用于骨科内外固定板和人工假体表面,在临床上具有潜在的应用价值。 首次以单分散的GeO2晶体为模板,使用温和的方法制备了具有较好形貌和稳定性的立方SiO2空心壳纳米粒子,通过使用“手动组装”(manual assembly)和挥发溶剂组装等技术,将这种SiO2空心立方壳及GeO2-SiO2核-壳粒子组装成了单层薄膜涂层。