圖1 日本東京大學(xué)
近日，日本東京大學(xué)宣稱：已開發(fā)出沸石的超高速合成技術(shù)“二液混合型流通合成系統(tǒng)”。該技術(shù)可將以前需要數(shù)小時(shí)到數(shù)天的沸石合成時(shí)間縮短至數(shù)秒，有望為化工工藝的革新做出貢獻(xiàn)，所合成沸石可廣泛用作石化催化劑。
圖2 沸石
沸石是結(jié)晶性多孔質(zhì)硅酸鋁的總稱，具有離子交換性和吸附性，因而被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、石油化工、環(huán)境保護(hù)、海水提鉀、水處理、高分子化工、水泥、食品、造紙、電子以及建材工業(yè)等方面。
工業(yè)上使用的沸石通常用批量生產(chǎn)式高壓釜在100-200℃下經(jīng)數(shù)小時(shí)到數(shù)天的水熱處理來合成。
東京大學(xué)一直希望通過在油浴器中急速加熱導(dǎo)熱性出色的金屬管來縮短沸石的合成時(shí)間。在過程中發(fā)現(xiàn)，只要在有機(jī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑遇熱變性（＝分解）前在超高溫條件下形成結(jié)晶，便可在極短時(shí)間內(nèi)合成沸石。
以前在改進(jìn)反應(yīng)容器的形狀及外部加熱方式后，達(dá)到規(guī)定的合成溫度要花費(fèi)大約3分鐘，最終完成合成需要約10分鐘。研究小組認(rèn)為，只要解決這一問題，便可進(jìn)一步縮短合成時(shí)間，因此開發(fā)了此次的二液混合型流通合成系統(tǒng)。
該系統(tǒng)以工業(yè)利用價(jià)值高的MFI型沸石為對象，急速加熱事先熟化至即將結(jié)晶水平的合成原料混合液。MFI型沸石一般在150℃左右的溫度下經(jīng)大約12小時(shí)形成結(jié)晶，而此次研究發(fā)現(xiàn)，在260℃下只需約6秒即可合成。
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