Si-MCM-41的合成及其影响因素

采用碱性水热合成方法制备Si-MCM-41,借助X射线衍射、N2吸附-脱附等表征手段系统研究晶化温度、晶化时间和碱量对其长程有序结构的影响.实验结果表明,随着碱用量的增加,产物的长程有序结构逐渐完善,但n(TMAOH)/n(SiO2)=0.68时,必须通过晶化过程中对pH值进行调节才可得到规整性更好的MCM-41.当n(TMAOH)/n(SiO2)=2时,MCM-41的X射线衍射特征峰强度变小,长程结构有序度降低.碱用量高会对比表面积产生负面影响,适宜的碱用量为n(TMAOH)/n(SiO2)=0.3.通过考察六方晶相的生长和完善以及孔壁的厚度、比表面积等因素,确定晶化时间为5 d.温度升高导致六方骨架上的硅物种缩聚速度增大,在150 ℃的水热合成环境中,MCM-41的长程有序结构遭到破坏,较理想的晶化温度为120 ℃.     

晶化时间、模板剂对Si-MCM-41结构的影响

以有机硅为硅源,采用碱性水热合成制备Si-MCM-41,借助XRD,N2吸附-脱附表征手段系统研究晶化时间、模板剂对其长程有序结构的影响.结果表明:晶化过程中必须调节体系的pH,样品的六方晶相才会随晶化时间的增长而不断地生长和完善.长时间的晶化有利于孔壁增厚,对于提高Si-MCM-41的稳定性是有利的,但同时比表面积呈现下降趋势.综合考虑六方有序结构的生长和完善以及孔壁的厚度、比表面积等因素,确定晶化时间为120 h.增加模板剂(template)浓度会促进Si-MCM-41孔结构形成和排列的规整性,当模板剂为c(template)/c(SiO2)=0.7,六方有序度下降,适宜的c(template)/c(SiO2)应为0.5.     

MCM-22分子筛静态水热晶化法合成的优化

系统地考察静态水热晶化法合成条件如硅源、晶化时间、凝胶配比及成胶老化方式等对MCM-22合成的影响,并通过XRD、SEM和FT-IR等方法对合成的MCM-22分子筛进行表征.研究结果表明:硅酸、硅溶胶、硅胶在适当比例下都能合成出较纯的MCM-22分子筛,但其聚集形貌及晶粒大小有所不同;晶化时间为8～10 d,MCM-22分子筛结晶度较高;凝胶的初始配比对产物物相的影响较大,最佳条件为n(SiO2)/n(Al2O3)=30～60,n(OH-)/n(SiO2)=0.15～0.25,n(HMI)/n(SiO2)=0.35～0.6,n(H2O)/n(SiO2)=20～45;成胶老化方式对MCM-22分子筛的晶化影响不大.     

MCM-41/γ-Al2O3复合材料的合成和表征

采用在γ-Al2O3表面附晶生长的方法合成了MCM-41/γ-Al2O3复合材料,考察了表面活性剂用量、投料硅铝比、合成母液pH值等对复合材料中MCM-41结晶度的影响.结果表明,在n(CTMABr)/n(SiO2)大于0.32、硅铝比大于4.68及合成母液pH值为10.5的条件下,合成的MCM-41/γ-Al2O3复合材料中MCM-41的结晶度接近Si-MCM-41.X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和低温N2吸附-脱附表征结果表明,MCM-41/γ-Al2O3是由MCM-41生长于γ-Al2O3的表面而形成的复合材料.MCM-41/γ-Al2O3复合材料中的MCM-41具有较高的热稳定性.     

"酸处理红辉沸石-碱-铝酸钠-水”水热反应体系P型沸石的合成

用X射线衍射等测试方法研究"酸处理红辉沸石-碱-铝酸钠-水”水热反应体系混合物的硅铝的量比(n(SiO2)/n(Al2O3))、钠硅的量比(n(Na2O)/n(SiO2))、水钠的量比(n(H2O)/n(Na2O))以及晶化温度和晶化时间对P型沸石合成的影响;确定以酸处理红辉沸石为原料合成P型沸石的工艺流程和技术参数.工艺流程为酸处理红辉沸石→水热反应→晶化合成→过滤、洗涤→烘干→P型沸石产品;最佳技术参数为n(SiO2)/n(Al2O3)=3～4;n(Na2O)/n(SiO2)=1.0～1.2;n(H2O)/n(Na2O)=28～37;θ=95～100℃;t=6～8h.这为天然红辉沸石资源的开发利用开辟了新的途径.     

无导向剂水热合成条件对NaY型分子筛结构及形貌的影响

以硅酸钠和铝酸钠为主要原料,在无导向剂条件下,采用直接晶化法制备了NaY型分子筛。考察了陈化时间、晶化时间、晶化温度、体系的水含量和n(Na2O)/n(SiO2)等因素对分子筛结构和形貌的影响。分别采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征。结果表明:延长陈化时间有利于生成更多的晶核,但陈化时间过长会导致分子筛粒径增大;晶化温度的升高和晶化时间的延长使分子筛结晶度升高,但产物易出现转晶现象,生成杂晶;n(Na2O)/n(SiO2)和n(H2O)/n(Al2O3)对产物结晶度影响较大,合成高结晶度的NaY型分子筛所需要的合适的n(Na2O)/n(SiO2)和n(H2O)/n(Al2O3)分别为1.0和160。     

用工业原料合成Al-MCM-41中孔分子筛

在碱性条件下，用工业原料和水热法合成了不同硅铝比的Al—MCM—41中孔分子筛，用X射线衍射分析研究了合成时间，晶化温度，n(Si)／n(Al)对MCM-41结构的影响，结果表明，T=120℃，t=24h可以合成晶形较好的Al—MCM—41，通过IR，吡啶-TPD和Al含量分析等手段说明了Al进入分子筛骨架。     

Fe/MCM-41催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸的研究

利用水热法合成介孔材料MCM-41及Fe负载的MCM-41(Fe/MCM-41),并通过催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸(p-CBA),考察其催化性能.经过X射线粉末衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(DR UV-Vis)、傅立叶红外光谱(FT-IR)及比表面(BET)表征,表明所合成的MCM-41及Fe/MCM-41具有较规则的六方孔道结构及较大的比表面积.MCM-41与Fe/MCM-41的加入有利于p-CBA和TOC的去除,其中Fe/MCM-41与O3具有协同效应,表现出较好的催化活性.     

MCM-41/γ-Al2O3复合材料的合成和表征

采用在γ-Al2O3表面附晶生长的方法合成了MCM-41／γ-Al2O3复合材料，考察了表面活性剂用量、投料硅铝比、合成母液pH值等对复合材料中MCM-41结晶度的影响。结果表明，在n（CTMABr）／n（SiO2）大于0．32、硅铝比大于4．68及合成母液pH值为10．5的条件下，合成的MCM-41／γ-Al2O3复合材料中MCM-41的结晶度接近Si-MCM-41。X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和低温N2吸附-脱附表征结果表明，MCM41／γ-Al2O3是由MCM-41生长于γ-Al2O3的表面而形成的复合材料。MCM-41／γ-Al2O3复合材料中的MCM-41具有较高的热稳定性。     

乙二胺合成ZSM-5沸石分子筛的结构表征及其催化性能

以乙二胺(EDA)为模板剂,采用水热法合成出ZSM-5型沸石分子筛,通过XRD、FT-IR等手段对所合成分子筛结构进行表征.考察了模板剂用量、硅铝摩尔比、晶种、晶化时间及硫酸用量等因素对分子筛合成的影响.实验结果表明,在晶化温度为165～178℃,晶化时间为20～40h,n(SiO2):n(NH2(CH2)2NH2):n(Al2O3):n(Na2O):n(H2SO4):n(H2O)=100:(40～83):(0.63～1.40):31:(7.6～24.6):1 192体系中能合成出ZSM-5沸石分子筛.利用ZSM-5沸石分子筛催化醛氨缩合反应对所合成产物进行了催化性能研究.实验发现,以所合成的产品为催化剂,吡啶碱总产率可达50%～70%.