沸石及类沸石多孔材的合成步骤

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沸石类多孔材料的合成及物相确认的基本步骤1.合成及表征:改变合成条件(无机源的种类、原料的配比、溶剂种类与纯度、温度、时间、加料顺序),以便能够得到丰富的物相,用XRD测试得到其粉末XRD谱图。然后根据不同条件下的XRD图挑选出纯相进行物相确认,通常认为在不同条件下的XRD谱图上时有时无的峰为杂峰。2.物相确认几个步骤:a)根据XRD谱图,和以前自己(或课题组成员)做过的物相进行比对(Jade软件检索功能:findsimilarpatternfiles),看是否有相同的物相结构。如果存在相同的物相,可以把原来的合成配方找出来,并查看相关的表征信息进行确认。其中,衍射峰位置是关键,相对衍射强度也要一致。b)如果自己或课题组成员没有做出过类似的物相,则进行二次检索,使用Jade软件(数据库PDF2004)进行相关检索,看是否有相同的物相结构,如果有类似的结构,则根据检索结果,把相关的参考文献找出进行确认。c)如果通过Jade二次检索,仍然没有找到相关的结果,则采用CCDC软件,根据合成所用的模板剂画出其化学结构式,根据此化学式进行检索(因为相同的模板剂做出相同物质的可能性很大),看是否存在类似的结构,如果存在则找到相关的CIF文件和参考文献,根据其xrd谱图进行对比。d)如果通过上述步骤,仍然不能确定其结构,则根据其粉末XRD谱图通过TREOR90软件进行指标化,看是否能得到相应的结果(注意:其xrd谱图数据必须经过慢扫取得,如0.5o/MIN或更慢的扫描速度)。根据M(20),F(20)值,判断指标化的成功与否,如果M(20),F(20)值大于20,基本上认为其指标化结果可以接受。根据得到其晶胞参数,重新根据CCDC软件进行检索并确认。3.未知相的进一步表征:如果经过物相确认的几个步骤,仍然不能确认自己合成的物相,可能自己合成的物相是一个新结构,对它进行较为深入的表征。一般包括以下几个手段进行深入认识:a)形貌分析,用光学显微镜进行观察是否是单晶,是否均匀,然后进行SEM表征。b)进行热稳定性试验,得到其不同温度煅烧后的XRD谱图(一般为室温至500度),通常热稳定性较高的话(如大于400度),三维结构的可能性较大。c)热重曲线:根据其热失重情况判断其稳定性和有机物的存在情况。d)CHN分析,根据CHN数据判断其有机物的含量及其存在状态(是否为原来添加时的状态,没有发生分解或原位转化)。e)FT-IR测试,初步的判断其有机物的存在状态。f)如果测试的C/N比的数值发生变化,不能进行确认的话,进行13C固体核磁测试来进一步确认其有机物结构。4.合成条件的优化及单晶的制备根据步骤3的数据进行综合判断,是否值得深入研究。如果是非常有意思的数据(如热稳定性较高,可以进行小分子气体的测试),则对合成进行细致研究,改变合成条件(如加大溶剂的用量或减小反应物料的量、延长反应时间、降低反应温度等)争取得到大的单晶,以便能够进行单晶测试。5.外出测试如果是单晶样品,则容易解决(送往国内或国外的合作伙伴);如果通过改变合成条件仍然得不到单晶,则送往瑞士McCusker博士进行同步辐射数据收集及结构解析。

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