地質聚合物原位制備NaA沸石分子篩和GMs-CdS光催化材料的研究.pdf

1、“地質聚合物”這一概念最早是由法國科學家Joseph Davidovits在1978年的國際理論和應用化學聯(lián)合會(IU PAC)大分子會議上提出。JosephDavidovits用質量比為1∶1的高嶺土和石英與固體氫氧化鈉以及去離子水混合均勻經進一步的縮聚反應形成一種新型的無機聚合物材料。
　　本實驗首先采用溶膠-凝膠法制備出了Al2O3-SiO2粉體，并根據NaA沸石分子篩的理論配比采用0.9模的水玻璃(Na2O·0.9SiO2

2、)制備出了Na2O-Al2O3-SiO2-nH2O地質聚合物漿料，通過調節(jié)不同的晶化條件來研究地質聚合物轉化NaA沸石分子篩的效果。在研究非水熱法制備NaA沸石分子篩時發(fā)現(xiàn)水分在其轉化過程中起了很大的作用。本文又進行實驗研究了水分在地質聚合物轉化NaA沸石分子篩中的作用。根據地質聚合物的高溫快速凝固機理，通過懸浮固化法制備出了地質聚合物小球(GMS)，并經過離子交換和范德華力的作用吸附上Cd2+，通過光化學法使CdS生長在地質聚合物小球

3、的表面，制備出的負載CdS的地質聚合物小球(GMS-CdS)。最后經光催化降解甲基橙來測試其光催化性能，本實驗的主要結論如下:
　　(1)地質聚合物非水熱制備NaA沸石分子篩，這種方法不需要水熱過程。在60℃下養(yǎng)護后，組成為1.11Na2O-Al2O3-2SiO2的地質聚合物能夠轉化為結晶良好的NaA沸石分子篩。地質聚合物凝膠轉化法的條件如下:1)高濃度鋁酸鹽和硅酸鹽的溶出，2)硅酸鈉模數低于1大于0.8，3)Si/Al/Na摩爾

4、比接近1∶1∶1。
　　(2)當地質聚合物中的水分含量達到可以轉化NaA沸石分子篩所需要的水分時，其轉化的條件將會低于水熱反應。如果將此地質聚合物放在自然狀態(tài)下則其不會有晶相生成。密封條件下所需轉化條件降低，這是由于水分子在狹小的空間里會更加活躍，水合鈉離子的移動將會更加劇烈，提供地質聚合物晶化所需的養(yǎng)分更加充足。由于在養(yǎng)護過程中水分的損失，自然條件下的地質聚合物晶化所需營養(yǎng)物質無法被運輸到結晶位置，進而影響了晶化過程。