以廉價模板制備磁性ZSM-5中空纖維與微球的研究.pdf

1、磁性復合材料作為新型功能材料，在牛物、醫(yī)藥學、細胞學和環(huán)境工程等領域有著廣闊的應用前景。這些材料通常是以微米或納米大小的磁性材料為核，以各種有機或無機材料為殼組成的復合實體。而具有中空結構的磁性復合材料的研究較少。本文采用模板法、通過先將磁性材料負載在廉價模板上，再經(jīng)水熱合成原位生長ZSM-5分子篩，最后通過焙燒出去模板，制備了磁性ZSM-5中空纖維與中空微球。選用分子篩是因其具有規(guī)整的孔道結構、均勻的分子大小孔徑、較大的比表面積、獨特

2、的表面性質及其在催化、吸附和分離等領域的廣泛慮用。
　　 首先通過化學沉積法在聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維微濾膜表面沉積Fe3O4層、隨后進行原位水熱合成在Fe3O4層表而合成ZSM-5沸石層，得到ZSM-5/Fe3O4/PVDF復合纖維，最后高溫焙燒除去模板后得到ZSM-5/Fe3O4中空纖維。通過調變Fe3O4反應次數(shù)改變其厚度，從而調節(jié)ZSM-5/Fe3O4中空纖維的磁性。ZSM-5沸石晶粒大小亦可通過控制水熱處理時間來

3、控制。
　　 其后通過在廉價易得的油菜花粉(pollen)表面化學沉積Fe3O4粒子、隨后又涂覆SiO2保護層，再采用二次晶種生長法得到ZSM-5/SiO2/Fe3O4/pollen復合微球，最后焙燒得到ZSM-5/SiO2/Fe3O4/中空微球。涂覆SiO2層有利于ZSM-5膜的合成，還是鐵氧化物磁性組份的保護層。在180℃下晶化36h可以生成致密連續(xù)、厚度約為1μm的ZSM-5層，其飽和磁化強度為10.23emu/g。

4、>　　 最后通過化學鍍在電廠粉煤灰中浮選的空心微珠表面鍍鎳，再經(jīng)二次晶種牛長法合成ZSM-5膜，制備了磁性ZSM-5/Ni/微珠中空沸石微球。當化學鍍鎳時間從10min延長到60min時，鎳層厚度從0.25μm分別增加到0.5和1.4μm。當反應溫度為180℃時，當水熱處理時間從12h分別延長到24和36h，ZSM-5沸石層厚度從6μm分別增加到8和10μm，當反應溫度降為130℃水熱處理時間為48h時，ZSM-5沸石層厚度為2μm左