1．标题用黑体四号字，作者姓名用小四号字，组长姓名置于首位，并在右上角用“*”标注。姓名之间用逗号“，”。第三行在圆括号中用五号字标注（学校，城市）。

2． “摘要：”用黑体小四号字写，用100－200字写摘要。“关键词：”用黑体小四号字写，后面是3－6个关键词。

3．正文部分都用小四号字，标题用小四号黑体，加粗。第一部分主要内容：研究背景、前人做的工作、文献研究等，关键要突出本文的新颖之处。引用文献按文中出现顺序在引用部分用[1],[2]等等标注。

4．第二部分，如是“ 实验部分”，实验中所用仪器、药品要标明规格，生产厂家。测试条件、参数。如是社会实验、调查须说明调查表的设计构想、调查对象要求、调查时间、地点、样本的广度、信度等等必要信息与说明。

5．第三部分“ 结果与讨论”图名、表名用黑体小四号字，坐标轴要标清楚表示的量以及单位，单位要用国际单位制，最好在图名、表名下有英文翻译。

6．第四部分“结论”用黑体小四号字写。用100－200字阐明本文的结论。

7．  第五部分是英文的标题、作者、学校、摘要、关键词，具体格式见范文。（中期汇报暂时不必写英文）

8．第六部分“参考文献”，标明作者、杂志名称、书名、出版社、发表时间、页码。其标点要求参照范文书写。

正文部分可根据自己文章内容安排各部分内容，不一定完全仿照范文，但必须条理清晰，研究过程表述清楚，最后要阐明结论。

范文：          导向剂法合成低硅X型沸石（LSX）

组长姓名^*，成员1姓名，成员2姓名，成员3姓名

（金陵中学，南京）

摘要：利用导向剂(CDA)合成低硅（SiO₂／Al₂O₃≈2.0）X型沸石，用XRD、X荧光光谱测定样品的晶相及化学组成，并且利用电子衍射对导向剂在老化过程中的结构变化进行了研究。结果表明：导向剂法合成速度快，杂晶极少（XRD检测不出）。导向剂在晶化过程中的导向作用是一个持续的过程。导向剂的活性不仅与配方、老化时间和温度有关。而且与其晶面的生长有关。

关键词：导向剂(CDA)、低硅X型沸石（LSX）、老化、晶化

X型沸石SiO₂／Al₂O₃在2.0～2.2之间的被称为低硅X型沸石（LSX）。它具有良好的富氧能力以及对钙镁离子高交换容量。Fürtig和Lemnitz^[1]等人首次在钾钠体系（氢氧化钾和氢氧化钠）中合成X型沸石，晶化温度50～100℃，晶化时间7～10小时。产品含有45～80％的八面沸石以及一些P型、水合方钠石杂晶和无定性物质。Günter H, Kühl^[2]采用低温老化（40℃72h或45℃24h）后，高温晶化（93℃5h或100℃2～3h）得到含有A型杂晶的低硅X型沸石，其SiO₂／Al₂O₃在1.99～2.04。Tatic M, Drzaj B^[3]采用低温（40～70℃）晶化24～72h或先低温（55℃）老化4～10h后，高温晶化（100℃3h）合成出低硅铝比（SiO₂／Al₂O₃＝2.04～2.12）的X型沸石，特别讨论了低温老化对抑制A型沸石的影响。

本工作利用导向剂合成LSX的合成中，采用阶梯升温晶化，得到高纯度的低硅X型沸石，并探讨了晶化过程中导向剂对于A型向X型沸石转化的作用。研究了导向剂老化过程中晶面生长的情况。

1        实验部分

1.1 导向剂的制备

    按一定配比在偏铝酸钠溶液中加入氢氧化钠（AR，江苏华康科技公司化学试剂厂）、氢氧化钾（AR，江苏华康科技公司化学试剂厂），溶解后，搅拌下加入水玻璃（SiO₂:17.46％, Na₂O:5.34%,南京天一无机化工厂生产）和去离子水在三颈瓶中室温常压下混合搅拌0.5 h后，室温下放置老化24h。

1.2  LSX的合成 

按一定配比在偏铝酸钠溶液中加入氢氧化钠、氢氧化钾溶解后，再加入水玻璃和去离子水，最后加入占原料总质量3～5％导向剂于500ml三颈瓶（或50L反应釜）中，搅拌均匀后，按50℃2h搅拌老化，70℃2h静态老化，90℃2～3h静态晶化。反应结束后，将产品过滤，用去离子水洗涤至PH值＜10，在110℃下烘干。

1.3 样品的表征

用日本D／Max－rA X射线衍射仪测定样品晶相，工作条件：Cu靶，Kα射线源，电压40kV，电流50mA。用瑞士ARL公司ARL 9800 XP+ X射线荧光光谱仪测定样品元素组成，测定条件：分光晶体：LiF（200），Ge（111），PET（002），TLAP；采用加拿大Claisse三头全自动熔样机熔融法制样。使用日本电子公司（JEOL）JEM 100S型透射电子显微镜，加速电压80000V。

2        结果与讨论

2.1导向剂的合成及老化

合成范围：应用正交设计，按三因素三水平的正交表，找出导向剂的合成区域，如图1所示。在一定量氢氧化铝中，按图1所示的配比合成，其中Na₂O/（Na₂O＋K₂O）＝0.50～0.90。实验发现导向剂的硅铝比越高，则合成的沸石硅铝比相应的提高，如当导向剂SiO₂／Al₂O₃＝15时，合成的沸石SiO₂／Al₂O₃达2.3。

导向剂在室温下呈凝胶状，在室温下老化时间与导向活性的关系如图2所示。由图2可知，老化开始时，导向剂不具有活性，从8hr到22hr导向活性迅速提高，老化时间进一步延长，导向剂的活性基本不变，此时导向剂处于稳定阶段。该稳定期会持续4～5天，此后，导向剂的活性就会下降。温度升高会加速导向剂的老化过程。

2.2 LSX的合成

 合成液的配比如表1所示。硅铝比有较宽的范围，由K1、K2、K3、K7、K10、K12可知SiO₂／Al₂O₃＝2.00～2.70；从K4、K5、K7、K9可见碱硅比的最佳范围为3.0～3.25；由K1、K2、K3、K7、K11、K12得到 Na₂O／M₂O适宜的范围在0.74～0.77，而水碱比一般在15～21。在无导向剂的情况下，Tatic.M^[3]认为合成LSX的反应条件在很窄的范围里，SiO₂／Al₂O₃＝2.5，Na₂O/ SiO₂=1.5～1.7。两者比较，导向剂的加入拓宽了合成范围。

2.3 导向剂作用机理的探讨

导向剂（CDA）的加入能够合成高结晶度的LSX。其作用过程如图3所示。图3-(1)中出现的峰包表明导向剂中主要成分不是晶体，而是无定型的凝胶。合成液中加入导向剂后，经历50℃2h,70℃2h的晶化诱导期，见图3-(2)，在这期间体系一直以凝胶为主， 2θ＝6.07，23.29，26.66，30.92出现X型沸石特征峰，如图3-(3)所示，表明体系晶化进入成长期。图3-(3) ～(5)的峰高变化可见该阶段晶化速度很快，1h后进入稳定期（X型特征峰高变化不大）。实验还发现体系晶化0.5h到3h，2θ＝7.22处的A型特征峰逐渐变小，这种A型向X型沸石的转晶过程并没有随着晶化进入稳定期而停止，表明导向剂的导向作用可能是一个持续的过程。这与凝胶相有关，导向剂的电子衍射实验表明凝胶导向剂中出现了具有X型沸石骨架的微晶^[4,5,6]。表2表示导向剂不同老化时间的电子衍射数据，利用此数据代入公式^[7]：

表1合成液配比对LSX样品硅铝比的影响

Table 1 Effect of Reaction mixture composition on SiO₂／Al₂O₃ ratio of LSX

M₂O= Na₂O＋K₂O

a₀＝d ×（h²＋k²＋l²）^1/2

SiO₂／Al₂O₃＝（25.248－a₀）×2／0.245

计算出这些微晶的硅铝比为2.05这与合成的产品的硅铝比2.06极为接近。而与导向剂的硅铝比6.0不同，说明凝胶导向剂中微晶与无定型并存。这些微晶高度分散在无定型的凝胶中间。晶化时凝胶在微晶表面生长成晶，A型沸石的转晶现象，可能是晶化过程中随着凝胶相的减少，其包裹的微晶释放出来，在趋向X型的化学环境中发生作用，使A型溶解，最终形成X型沸石。其解释有待进一步实验。而在无导向剂条件下，（见图4）由XRD特征峰（X型2θ＝6.09，A型2θ＝7.17）可见，X型与A型沸石峰相对强度并不随时间而发生变化，表明在晶化过程中并无转晶现象。

2.4 导向剂的活性研究

导向剂在室温下老化，不同时间取样,电子衍射结果如表2所示。对比文献值^[8]，与X型沸石特征峰的d值吻合。随着时间的推移，第一衍射环的半径逐渐变大，相应的d值变小，表明晶面的距离变短，这是凝胶相缓慢晶化以及X型晶体骨架在老化过程中会缓慢聚集成晶的结果。从衍射结果上看，微晶表面的晶面变化出现阶段性，与导向剂的活性随时间变化的阶段性相吻合。导向剂老化时间在0.33d时处于成长期，表面以331、533、775、11 1 1面为主，活性较低与晶体骨架数量少有关。从1到 4day,导向剂处于稳定期，活性也最高。在晶面上以660、822面出现为标志。晶化时微晶周围沿660、822、664、955、971、917、11 1 3、11 3 1面不断生长形成晶体，高活性是由于沿这几个晶面晶化迅速所引起的。5d以后导向剂活性处于下降期，晶面生长上以d值为2.259及1.761的晶面出现为标志。说明沿775、11 1 1等晶面晶体生长时速度较慢。

表2 导向剂的电子衍射

Table 2  electron diffraction of CDA

Lλ＝16.38 mmÅ

3        结论

导向剂法合成LSX与传统方法相比，速度快，原料利用率高，更重要的是纯度高，无定型及A型杂晶少。在晶化过程中导向剂的作用是不是瞬间的，而是一个持续的过程，并能够促使A型杂晶转晶。导向剂的效能与配方、老化时间和温度有关。是由自身的晶化过程所决定的。在不同时期，出现了不同的晶面，晶化时沿不同晶面生长速度的差异是老化过程中的活性变化的重要原因。

Crystallization of LSX by CDA method

author

Jinling High Middle School, Nanjing

Abstract: Low-silica X-zeolite (LSX) of a SiO₂／Al₂O₃ molar ratio of 2.0 has been prepared by crystallization directing agent(CDA).The crystal structure was studied by XRD. The composition and crystal phases were tested by X-ray fluorescence spectrum and electron diffraction spectrum. The method of CDA synthetized LSX with high crystallinity quickly. The effect directing of CDA was durative in the syhthesis. The effect of CDA is related to the composition of mixture, aging time and temperature, and it was contacted with the growth of the crystal faces.

Keywords: crystallization directing agent (CDA), Low-silica X-zeolite (LSX), aging, crystallization

参考文献：

1 Wolf F, Fürtig H and Lemnitz E.DDR Pat.43,221; Br.Pat.1,051,621; Fr.Pat.1,137,644

2 Günter H, Kühl, Zeolites, 1987, 7 : 451

3 Tatic M, Drzaj B, Zeolites, 1985:129

4鲍书林，董家騄，须沁华. 化学学报（Bao Sh L, Dong J L, Xu, Q H, Acta Chemica Sinica）,1984,42: 770

5董家騄，鲍书林，须沁华. 南京大学学报（Dong J L, Bao Sh L, Xu, Q H，Journal of Nanjing University）1986.22(1): 83

6须沁华，鲍书林，董家騄.中国科学（Xu, Q H, Bao Sh L, Dong J L, Chinese Science）,1981.11:1335

7 大连化学物理研究所分子筛组 沸石分子筛 北京 科学出版社（Group of Zeolites,Dalian Institute of Chemical Physics, Beijing, Science Press）1978.11:170

8 Treacy M M J, Higgins J B Collection of simulated xrd powder patterns for zeolites, Structure Commission of the International Zeolite Association, 2001:150