Abstract
Influences of crystallization time and $H_2O/Al_2O_3$ ratio of the reaction mixtures on the synthesis of AlPO$_4$-5 molecular sieve have been studied by X-ray powder diffraction, nitrogen adsorption, scanning electron microscope (SEM), and solid state $^{27}$Al magic angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR) techniques. The degree of crystallinity of AlPO$_4$-5 follows a sigmoid pattem as crystallization time increases. The induction period is shorter than 1 h when the crystallization process is carried out at 150$^{\circ}$C. The conversion of reactants to product, AlPO$_4$-5, can be clearly observed, and all of the determined physical properties change abruptly after about 2 h. It is found that increase in $H_2O/Al_2O_3$ ratio of the reaction mixtures not only changes the crystal morphology from aggregates to hexagonal single crystals, but also results in the formation of longer AlPO$_4$-5 crystals.
결정화 시간 및 반응 혼합물내의 $H_2O/Al_2O_3$의 비가 AlPO$_4$-5 분자체의 합성에 미치는 영향을 X-선 회절(XRD), 질소흡착실험, 전자현미경(SEM) 그리고 고체상 $^{27}$Al nuclear magnetic resonance(NMR)를 사용하여 조사하였다. 반응온도가 150$^{\circ}$C일 때 AlPO$_4$-5의 결정화 시간에 따른 결정성은 S자형 곡선을 보였으며, 유도기간(induction period)은 1시간 이내인 것으로 나타났다. 반응물에서 생성물, AlPO$_4$-5로의 전환을 명확히 관측할 수 있었으며 약 2시간의 결정화 전후 측정된 모든 물성은 큰 변화를 보였다. 반응물내의 $H_2O/Al_2O_3$의 비가 증가함에 따라 다결정의 AlPO$_4$-5는 육각기둥 모양의 단결정으로 변화하였으며 얻어진 결정의 길이/너비의 비는 증가하였다.