薛 嵩

(徐州华汇工程设计有限公司，江苏 徐州 221000)

我国燃煤发电厂每年排出大量的粉煤灰，造成环境的污染和大面积场地的占用。不符合可持续发展，目前对其废物利用，多用于建筑领域[1-2]。其主要化学组分为A12O3、SiO2、CaO、Fe2O3等(占总量的85%左右)[3-4]。但是其中还含有很多铁，可以用其中的铁和硅合成Fe-MCM-41。在工业中环己酮是很多化工中间体，生产环己酮需要用大量催化剂反应。而Fe-MCM-41对环己酮转化有很好的催化作用，并且参与反应后与产物易分离，是良好的催化剂。

目前Fe-MCM-41的合成主要是由纯化学试剂合成，合成成本大，不符合工业低成本高利润的发展趋势。目前Fe-MCM-41分子筛的合成有微波合成法[5]、超声波合成法[6]、水热合成法[7]、非水体系合成法[8]等。其中溶胶-凝胶法反应条件简单，便于操作，而且可以很短的时间内使反应物在分子水平上达到均一。在合成分子筛的同时，可以同时利用其中的Fe和Si等元素，间接处理粉煤灰，实现物质资源化利用和可持续发展。

本实验在中性条件下形成介孔分子筛，用十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，以粉煤灰为主要硅源，将粉煤灰中所含铁作为铁源，直接参与反应，在一定温度下形成凝胶。并在一定温度下晶化，干燥。然后在560℃高温下煅烧去除模板剂。经研磨煅烧后产品，即为具有介孔结构的Fe-MCM-41分子筛。不同温度下晶化合成的Fe-MCM-41，与用纯硅合成MCM-41分子筛作对比。

1 实验部分

1.1 主要试剂

试剂：粉煤灰(河南省平顶山煤矿)、正硅酸乙酯(TEOS：AR；天津市永大化学试剂开发中心)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB：AR；……