纳米Zeolite具有晶粒微小的特点,其比表面基尤其是外表面积在明显增加之后,表面原子数与体积原子数之间的比例会直接增大,进而让纳米沸石具有较高的反应活性及表面能,呈现出明显的体积效应与表现效应。随着科学技术的发展,如今纳米沸石已经广泛应用于环保、石油化工及绿色建材领域。作为吸附性良好、催化性能高的材料之一,ZSM-5沸石是一种化工领域的重要择形催化剂。

独特的结构使纳米 Y 沸石具有吸附分离性强、催化活性高、对产物选择性强等特点,也使其逐渐发展成为一类新型的吸附剂、催化剂。 其具体合成工艺如下:首先,导向剂的制备, 在整场室温下,将水玻璃、偏铝酸钠、氢氧化钠及去离子水按 n(Al2O3): n( SiO2): n(Na2O): n(H2O) =1: 9.2: 8.15: 180的比例在烧杯中搅拌均匀,然后静置陈化 19 h。接着对合成凝胶进行制备,将原料、导向剂在 0~5℃高速搅拌下混合均匀, 在30 min 后得到 n(Al2O3): n( SiO2): n(Na2O):n( H2O) =1: 9.2: 4.2: 180 比例的合成凝胶,其中导向剂的添加量要以 Al2O3来进行计量,在整个反应体系中以 Al2O3质量分数的 10%进行装入,在内衬聚四氟反应釜中, 90℃晶化 10 h,产物经抽滤,洗涤至 pH 为7~8,于 120℃恒温通风干燥。

一般来说,合成的纳米 Y 沸石平均粒径约为 200 nm,颗粒均匀,属纳米材料,其比表面积为 484.24m,其具有明显的Y 型沸石特征谱带,并且能够有着紧密的内部联结,对氨气有着十分良好的吸附效果。通过试验可知,其去除率可超过95%,是一种极佳的物理吸附技术。

值得一提的是,通过水热转化的Y沸石能够增强化工领域中晶化产物的 XRD谱峰,能在沸石的孔道中分解成小的分子 ,其从沸石的孔道中脱离出来后又可以转化成合成沸石的模板剂,从而实现了有机模板的循环使用,促进石油化工领域更好地对其利用。