硅铝比对ZSM-5分子筛膜晶体形貌及其脱硫性能的影响

采用二次水热合成法合成ZSM-5分子筛膜,并用Co~(2+)进行改性。考察合成液中SiO_2与Al_2O_3摩尔比(硅铝比,25~250)对ZSM-5分子筛膜晶体形貌的影响。分别采用X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对不同硅铝比的ZSM-5分子筛膜进行表征,以噻吩(TP)、苯并噻吩(BT)的模拟汽油测试分子筛膜的脱硫效果。结果表明:随着硅铝比的增大,ZSM-5分子筛膜的颗粒形貌逐渐规整,致密度及完整性越好;但硅铝比较大时,膜颗粒形貌不固定,较致密的分子筛膜无法进行脱硫实验。在硅铝比为100时,ZSM-5分子筛膜颗粒形状趋于规整,晶粒比较均匀,晶粒间互锁生长良好且对噻吩的脱硫率达到45%;TP-BT双组分硫化物脱硫率高于单组分;Co~(2+)改性后的ZSM-5分子筛膜脱除噻吩的效果优于未改性的分子筛膜,脱硫率达到62%。     

Y/ ZSM-5复合分子筛的合成及表征

利用乙二胺为模板剂,在水热体系中采用两步晶化法,在先合成Z-5沸石的基础上合成具有双微孔结构的复合分子筛Y/ZSM-5,并系统地研究了模板剂的用量、溶液的pH值、原料配比及第二步晶化时间对Y/ZSM-5复合分子筛结构的影响.按照(3.0～4.0)Na2O:(25～60)SiO2:Al2O3:(10～15)乙二胺(EDA):1 000 H2O的摩尔配比合成出含ZSM-5的固液混合物,然后在该体系中加入适量的偏铝酸钠溶液,所得最终凝胶的硅铝比n(SiO2):n(Al2O3)=20～30,pH值11.5～12.5,第二步最佳晶化时间为24 h.用N2吸附-脱附分析了相同硅铝比下复合分子筛与机械混合物的孔结构特征.结果表明,Y/ZSM-5复合分子筛的孔径和孔容高于二者的机械混和.SEM的分析表明,Y/ZSM-5复合分子筛的形貌不同于纯的Y型和ZSM-5沸石.     

介孔Worm-like孔壁晶化制备微孔-介孔分子筛研究

采用水热孔壁晶化法,以Worm-like介孔分子筛为硅源,十八水合硫酸铝为铝源,制备不同硅铝比微孔-介孔ZSM-5复合分子筛,XRD、FT-IR、N2吸附-脱附、TEM等表征结果证明,用此方法成功制备出一系列微孔-介孔ZSM-5复合分子筛．将一系列复合分子筛用于催化苯酚叔丁基化反应,在反应温度145 ℃、n(苯酚)∶n(叔丁醇)=1∶2.5条件下,硅铝比为15、25的复合分子筛有较强的催化活性,苯酚转化率和2,4-二叔丁基苯酚选择性分别超过90%和42%．     

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%.     

粉煤灰基介孔ZSM-5的孔径调控以及催化油烟中戊醛

利用粉煤灰中的硅铝组分并结合两段水热合成法制备介孔ZSM-5分子筛(HZ),通过控制介孔模板剂的添加量,得到一系列不同孔径的HZ分子筛。同时,对不同孔径的HZ分子筛进行水蒸气热处理研究,并采用XRD,SEM,TEM,~(27)Al MAS-NMR和N_2吸脱附实验等手段对HZ分子筛水蒸气热处理前后的物理化学性质进行表征。通过采用浸渍法制备质量分数为10%LaMnO_3/HZ催化剂,对所有样品进行油烟中异味有机挥发物(戊醛和己醛)的催化氧化评价。研究结果表明:当PDADMAC与SiO_2的质量比(m(PDADMAC):m(SiO_2))小于0.30时,各分子筛均可保持一定的结晶度,其介孔容积可达0.24 cm~3/g,比表面积为302.1～428.5 m~2/g,平均孔径尺寸可达4.7 nm;分子筛的外观形貌随PDADMAC的增加由棒状组合成的微米级球状颗粒逐渐演变成纳米粒子的聚集体。水蒸气热处理后,各介孔ZSM-5分子筛均可以保持原来的MFI晶体结构且无脱铝现象发生,说明具有较强的水蒸气热稳定性,且催化效果均有所提高,而其平均孔径增加,晶粒尺寸变小。此外,负载LaMnO_3之后,各分子筛均表现出较好的催化效果,其中具有适宜介孔结构的HZ-0.22更有利于催化。     

用ZSM-5降解液进行SBA-15分子筛合成的研究

以商用ZSM-5沸石为原料,采用降解法合成了孔壁含有沸石结构单元的Z-SBA-15介孔分子筛。利用XRD、TEM技术,考察了温度、时间、ZSM-5的硅铝比、降解液用量和初始凝胶pH值对合成产物的影响。结果表明:在晶化温度100～110℃,晶化时间36～48h,硅铝比为25～36,ZSM-5沸石降解液量15～30mL,初始凝胶pH值0.5～1.0时为合成适宜条件。此外,经Z-SBA-15样品结构分析,Z-SBA-15为具有Al—Si—O单元结构成分的SBA-15介孔材料。     

ZSM-5分子筛合成及反应条件的研究

在不添加任何有机模板剂的前提下采用干胶法对合成ZSM-5分子筛的合成条件(温度、时间、硅铝比)进行了研究。结果表明,在170下反应72h可以得到晶化完全的ZSM-5纯相,且粒子较小,但有明显的聚集。     

ZSM-5分子筛水热合成条件的实验研究

ZSM-5分子筛是一种孔道结构独特的硅铝酸盐晶体材料,在改善催化裂化汽油质量和提高乙烯、丙烯等低碳烯烃收率方面有重要应用。利用水热合成方法制备出亚微米级ZSM-5分子筛,并研究了水热合成条件对亚微米级ZSM-5分子筛结构特征和物化性能的影响。结果表明:在模板剂用量为25%、晶化温度为185℃、晶化时间为48 h、合成体系碱度为0.10～0.12、原料硅铝比为100的条件下,可以获得结晶度较高、晶体形貌规整、孔结构性质良好的亚微米级ZSM-5分子筛。     

无晶种合成ZSM-5分子筛的研究

在无晶种条件下,以水玻璃为硅源,硫酸铝为铝源,无水乙醇为有机模板剂合成ZSM-5分子筛.从晶化温度、晶化时间、模板剂用量方面考察实验条件对ZSM-5合成的影响,用X射线衍射仪进行物化表征.研究结果表明:在180℃晶化温度下,晶化时间为35h,乙醇硅比为1时,水热合成的ZSM-5分子筛结晶度最高.     

由煤系高岭土原位合成NaY分子筛

以煤系高岭土为原料 ,经碱熔活化、补硅 ,在优化的合成条件下 ,可以原位水热合成NaY分子筛。详细考察了晶化温度、晶化时间、加水量、老化时间和合成体系中硅铝比等反应因子对合成产物的结构和热稳定性的影响。得出的最佳反应条件如下 :合成体系中硅铝经为 2 ,晶化温度 370K、晶化时间 10h、老化时间 12h、加水量 4 0～ 6 0mL。其中 ,晶化温度和加水量是影响结晶产物物理结构性能的主要因素。采用XRD、IR、N2 静态容量吸附法、DTA DTG等手段对结晶产物的晶态结构、比表面积及孔分布、热稳定性等进行了表征。结果表明 ,以高岭土为原料可以原位合成出结晶度较高、无杂晶的NaY分子筛。所得分子筛比表面积较高 (42 0m2 /g) ,孔径分布集中 (集中在 0 .6nm) ,热稳定性好。     

丝光沸石分子筛膜的制备与表征

在不添加有机模板剂的条件下,使用配比为n(Na2O):n(Al2O3):n(SiO2):n(H2O)=0.25:0.067:1:35溶胶在多孔莫来石管上水热合成出丝光沸石分子筛膜.考察了晶化时间、硅源、铝源等条件对晶体层晶化和渗透汽化性能的影响.合成的膜经XRD和SEM表征.优化合成条件下制备的丝光沸石膜具有良好的渗透汽化(pervaporation,PV)性能,在75℃,水/乙醇(质量比为10/90)混合溶液中的渗透通量和分离因子分别为0.72 kg·m-2·h-1和480.xRD和SEM表征显示,在较优化水热条件下,支撑体外表面形成了一层致密的、高结晶度丝光沸石分子筛晶体.     

模板剂用量对微波水热法制备ZSM-5分子筛的影响研究

以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂,采用微波水热法制备ZSM-5分子筛。考察模板剂用量对微波水热法合成ZSM-5分子筛物化性质的影响,采用XRD、BET、SEM、NH3-TPD等手段对合成样品的微观结构、孔结构及表面化学性质进行分析表征,在MTO工艺中评价合成分子筛的催化性能。结果表明:模板剂用量对合成ZSM-5分子筛晶相组成、微观形貌、比表面积、孔径分布及表面酸性质具有较大的影响。改变模板剂用量会影响分子筛结晶度和孔结构,可通过模板剂用量调控制备不同酸性质ZSM-5分子筛。模板剂用量为n(TPAOH)∶n(Si O2)=0.35时,ZSM-5分子筛孔结构和表面酸性适中,形貌规整,MTO催化性能最佳,甲醇转化率为98.4%,低碳烯烃收率为75.39%。     

聚合物影响Al-MCM-41结构和形貌的研究

利用硝酸铝自行水解产生的弱酸环境为反应介质,使硅源正硅酸乙酯(TEOS)充分水解,随后引入氨水使无机物种聚合,通过水解-聚合两步途径,制备了硅铝介孔分子筛,考察了不同聚合物添加对其分散性及结构的影响.N2吸附-脱附、TEM和XRD表征结果表明:聚乙二醇(PEG)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的添加有利于提高介孔硅铝分子筛的分散性和介孔结构的有序度.     

HZSM-5分子筛硅铝比对催化氯甲烷偶联制备低碳烯烃性能的影响

采用硅铝比(n(SiO_2)/n(Al_2O_3))分别为25、38、50、80、200和300的HZSM-5分子筛作为催化氯甲烷偶联制备低碳烯烃(MeXTO)的催化剂,系统地考察HZSM-5分子筛的硅铝比、结构与表面性质对催化性能的影响。利用X线衍射仪(XRD)、N_2吸附-脱附、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)和O_2程序升温氧化(O_2-TPO)对催化剂进行表征。结果表明:随着硅铝比的增加,分子筛表面的中强酸酸量逐渐降低,酸强度也逐渐减弱,氯甲烷的转化率逐渐降低,而低碳烯烃的总选择性逐渐增大,催化剂的稳定性也逐渐增强,其中,硅铝比为80的HZSM-5分子筛因具有较适宜的表面酸强度和酸量,催化性能最优。在反应温度450℃、空速2.45 h~(-1)下,氯甲烷的转化率达到92.9%,低碳烯烃的选择性达78.3%,反应稳定性达28 h。     

非自发成核体系合成EU-1分子筛的研究

通过添加自主发明的液态晶种,首次在非自发成核体系中制备了EU-1沸石分子筛,并采用XRD,SEM,IR,TG-DTG等手段对样品进行表征。考察了水的添加量、硅铝摩尔比、碱硅摩尔比、晶化温度、晶化时间等因素对合成的影响,获得了合成EU-1分子筛适宜的配比n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(Na2O)∶n(H2O)=(30~80)∶1∶(1.82~5.44)∶(691~1 000),晶化温度为453K,晶化时间为48~120 h。液态晶种法合成的分子筛为形貌规整、轮廓清晰的薄片层状结构。采用此方法合成的EU-1中模板剂的使用量仅为常规法的1/5,在很大程度上降低了生产成本,具有潜在的工业化应用前景。     

由煤系高岭土原位合成NaY分子筛

以煤系高岭土为原料，经碱熔活化、补硅，在优化的合成条件下，可以原位水热合成NaY分子筛。详细考察了晶化温度、晶化时间、加水量、老化时间和合成体系中硅铝比等反应因子对合成产物的结构和热稳定性的影响。得出的最佳反应条件如下：合成体系中硅铝经为2，晶化温度370K、晶化时间10h、老化时间12h、加水量40-60mL。其中，晶化温度和加水量是影响结晶产物物理结构性能的主要因素。采用XRD、IR、N2静态容量吸附法、DTA-DTG等手段对结晶产物的晶态结构、比表面积及孔分布、热稳定性等进行了表征。结果表明，以高岭土为原料可以原位合成出结晶度较高、无杂晶的NaY分子筛。所得分子筛比表面积较高（420m^2/g），孔径分布集中（集中在0.6nm），热稳定性好。     

陶瓷膜分离钛硅分子筛的实验与模型计算

在面向过程的陶瓷膜材料设计理论模型的基础上,以TS-1钛硅分子筛悬浮液固液分离为应用体系,计算了陶瓷膜分离过程的操作条件与渗透性能的关系,与实验结果有良好的一致性.计算表明,对于平均粒径为290 nm的钛硅分子筛体系,陶瓷膜存在最优孔径区间(200～300 am),使膜保持高渗透通量.孔径小于200nm时膜通量随孔径增大而增大,孔径大于300 nm时膜通量随孔径增大而减小;采用孔径为200 nm的陶瓷膜过滤钛硅分子筛,渗透通量随时间的变化关系与模型预测结果一致,稳定通量达到800L/(m2·h).     

简单水热合成法制备介孔ZSM-5分子筛

本文以NaOH、四丙基溴化铵(TPABr)、Al_2(SO_4)_3·18H_2O和硅溶胶(SiO_2-sol)为原料,采用水热合成法,通过简单的原料比例调变,制备具有介孔结构的ZSM-5分子筛,考察合成配方中水含量、Si含量、Al含量和TPABr含量对介孔、形貌的影响。采用X线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和N_2吸附-脱附等对样品进行表征。结果表明:在前驱液摩尔配比n(SiO_2):n(Al_2O_3):n(Na_2O):n(TPABr):n(H_2O)=100:1:8.75:12:2 600的情况下,于180℃下反应36 h,可制得直径为18~20μm的球形ZSM-5分子筛,分子筛表面由二级纳米晶粒堆砌而成,总比表面积为371 m~2/g,介孔率为32.1%,介孔孔径为2.0 nm。水含量的增加和Si含量的降低分别有助于二级晶粒更为紧密地堆积和向长条状生长,而Al和TPABr含量的增加则会导致颗粒难以成型且颗粒的尺寸的减小。另外,水和Al含量的增加及Si含量的降低会导致样品总孔容、介孔率和孔径的减小,而样品比表面积则随水含量的降低及Al、Si含量的增加而减小。TPABr含量的调变对样品介孔性质影响不大。     

Al-MCM-41介孔分子筛的合成与表征

在碱性条件下,采用水热晶化法,以水玻璃为硅源,偏铝酸钠为铝源,十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,成功合成出了含铝介孔分子筛Al-MCM-41.采用XRD,TEM,IR及N2吸附等表征手段研究了合成条件对Al-MCM-41介孔分子筛的的影响.结果表明,在pH值为11~13、模板剂与SiO2之比为0.07~0.20,120℃下晶化72h,以2℃/min的速率升温至550℃焙烧5h得到结晶度和有序性高的Al-MCM-41.N2吸附结果表明:合成的Al-MCM-41的孔容为0.942cm3/g,比表面积为1190m2/g,平均孔径为3.16nm,该分子筛具有较大的孔容、比表面积和较窄的孔径分布.     

稻壳碱溶活化制备P型分子筛

以农业副产物稻壳为硅源、 硫酸铝为铝源, 通过炭化、 碱溶和水热合成工艺, 无需老化过程及添加晶种制备了洗涤助剂P型分子筛, 并考察了硅铝比、 碱度比、 反应时间和反应温度对合成分子筛的影响. 实验结果表明, 分子筛合成的最佳条件为： n(Na₂O) ∶n(SiO₂)=1.43, n(SiO₂) ∶n(Al₂O₃)=4,  n(H₂O) ∶n(Na₂O)=18.3, 在85 ℃反应8 h. 产品的XRD和SEM表征表明, 上述条件下合成的P型分子筛产品具有较高的结晶度, 无杂相且晶粒细小, 其Ca^2+交换容量可达330 mg/g.