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研究生: 陳囿任
Chen, You-Zen
論文名稱: 鋁渣經由水熱法合成AlPO4-5型沸石礦物之研究
Preparation of AlPO4-5 type zeolitic materials from aluminum dross via hydrothermal reaction
指導教授: 黃紀嚴
Huang, Chi-Yen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 資源工程學系
Department of Resources Engineering
論文出版年: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 64
中文關鍵詞: 鋁渣沸石水熱反應三乙胺
外文關鍵詞: aluminum dross, trimethylamine, zeolite, hydrothermal reaction
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  • 現代科技的進步,但也伴隨著汙染的產生,為了使對人體的危害降低,需更重視工業廢棄物的處理。鋁是自然界岩石及土壤主要成分之一,金屬鋁為眾多加工行業不可缺的原料之一,回收後的廢鋁料經常以熔煉方式回收再利用,但製程中會伴隨產生大量的鋁渣,多以摻配方式回爐重煉或進行掩埋處理,除了需支付昂貴的處置費用,鋁渣中的氮化鋁與水接觸會形成惡臭的氨氣及鋁渣中重金屬的溶出現象,導致環境再次汙染會引起公共爭議。
    沸石是一種具有分子孔隙的礦物,其結構主要由矽、鋁或磷、鋁元素構成,是具有吸附與離子交換的性質,是極佳的淨化材料。
    本研究採用鋁渣為原料,並以水熱法合成AlPO4-5型沸石材料,實驗過程分別採用不同有機模板比(莫爾比: TEA/Al2O3=0.5~1.5);水的含量(H2O/Al2O3=20、40、60);水熱溫度(150。C、180。C、210。C);煆燒溫度(450。C、550。C、650。C),探討其對合成沸石的影響。將鋁渣加入磷酸溶液,混合物持續攪1.5小時並加入Triethylamine (TEA),其中TEA為有機模板,再攪拌1.5小時。接著合成凝膠轉移到聚四氟乙烯內襯的不鏽鋼高壓釜中,然後加熱10小時。取出後乾燥過濾,反應產物在不同溫度下加熱4小時除去TEA,並得到最終產物。

    The problem of pollution arise along with the rapid development of scientific and technological advances. In order to reduce the harm for human pay more attention to industrial waste treatment. Aluminum is one of the main components of natural rock and soil. After recovering scrap aluminum often recycled, but the process will be along with a large amount of aluminum nitride which in contact with water will form ammonia and heavy metals, leading to environmental pollution caused public controversy. Zeolite minerals with adsorption and ion exchange properties, are considered one of the best purification materials.
    Organic template is used as trimethylamine(TEA) in this experiment, we used template ratio(TEA/Al2O3=0.5~1.5)、water ratio(H2O/Al2O3=20、40、60)、reaction temperature(150 oC、180 oC、210 oC)、calcination temperature(450 oC、550 oC、650 oC) and hydrothermal time 10hr were discussed on the effect of zeolite synthesis experiment. The results showed that all the numerical values of BET are bigger than references and also NH4+ ion absorption capacity of the three samples are all better than nature zeolite minerals.

    目錄 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機與目的 2 第二章 理論基礎及前人研究 3 2-1 沸石介紹 3 2-2 AlPO4-5型沸石 12 2-3 前人研究 15 2-4 水熱法概述 29 第三章 實驗方法與步驟 31 3-1 實驗流程 31 3-2 實驗設備 33 3-3 實驗材料 34 3-4 性質測試 36 3-4-1 成分分析 36 3-4-2 粒徑分析 36 3-4-3 X-ray繞射儀分析 36 3-4-4 掃描式電子顯微鏡 36 3-4-5 氨氮吸附測試儀 37 第四章 結果與討論 38 4-1有機模板添加量對沸石礦物合成之影響 38 4-2 水含量對沸石礦物合成之影響 41 4-3 水熱溫度對沸石合成的影響 44 4-4 煆燒溫度對沸石合成的影響 47 4-5 SEM顯微結構觀察 50 4-6 BET測定結果 57 4-7 氨氮測試 58 第五章 結論 62 參考文獻 63

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    下載圖示 校內:2020-06-20公開
    校外:2020-06-20公開
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