沸石分子筛材料中次级孔的研究——Ⅱ.Y型沸石晶内次级孔对扩散的影响

以含有次级孔的沸石的晶内扩散为研究对象,对来源于同一NaY母体的一组改性Y型沸石,进行了孔结构分析和正戊烷的扩散系数的测定。得到了具不同次级孔量的Y型沸石晶内扩散性能变化的规律。并采用随机游动方法对实际的Y型沸石晶内扩散进行模拟,得到了与实验测定一致的结果,从而可以对有次级孔的Y型沸石的晶内扩散做定量的估计。     

改性Y型分子筛的微孔结构分析

对六种不同性质的Y型沸石分子筛进行了吸附等温线的测定,对等温线的脱附支数据进行了微孔分析的计算。对相对压力P/P_0≥0.3(孔径r>1.5mm)段,可采用BJH法计算中孔孔径分布;对P/P_0≤0.3段,可采用MMP法计算微孔孔径分布。在MMP法中引入了N_2分子平均单层厚度t_m,减少了计算结果的波动。研究表明,HY具有r=1.5～2.4nm的二次孔,用EDTA和(NH_4)_2SiF_6脱铝的Y型沸石,具有更多更宽分布的二次孔,超稳Y的二次孔一直延伸到r>5nm。     

碱溶蚀作用对介孔结构形成及微-介孔复合材料性质的影响

采用碱溶解沸石法制备微-介孔复合材料Y/MCM-41,通过改变原沸石碱处理时间调控沸石结构溶蚀程度,研究碱溶蚀作用对介孔相形成及微-介孔复合材料性质的影响.结果表明:随着原沸石碱溶蚀程度加深,晶体骨架脱硅现象明显,微孔结构破坏度逐渐加重,同时从沸石晶体表面溶解出的硅铝物种数量增多,有助于高稳定性介孔相组装形成,从而构成...     

在低表面活性剂浓度下合成含Y沸石次级结构单元的介孔分子筛

以表面Mol比很低(xsurf／xSiO2=0．07)的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和阴离子表面活性剂(SL)的混合水溶液为模板，以具有Y沸石次级结构单元的溶胶为前驱体，在碱性条件下合成了孔道结构类似于MCM-41的介孔分子筛，样品的XRD、FT—IR、N2吸附-脱附、SEM等表征表明合成的介孔分子筛是孔壁含Y沸石次级结构单元的六角相结构，该介孔分子筛的孔壁厚于常规水热方法得到的MCM-41材料的孔壁，它的形貌有别于常规水热方法得到的MCM—41的疏松形貌，为网状交叉结构。对样品水热稳定性的考察显示，在600℃ 100％水蒸气下处理10h，仍然可以保持其中孔结构。     

随机游动法研究沸石晶内扩散

用随机游动方法研究了在简化的二维网络中的扩散过程,考察了沸石晶内的两种孔堵塞分布和晶内次级孔道对扩散的影响。结果表明,无因次晶内扩散系数随孔堵塞率的增加而迅速下降。对均匀孔堵塞分布,这是由于孔堵塞破坏了晶内的连续性网络;而对边缘孔堵塞分布则是由于减少了整个网络对外界通道的开放程度。沸石晶内次级孔的存在可以大大改善扩散性能,次级孔百分数与扩散系数之间有良好的线性关系。     

磷酸活化汉麻布活性炭纤维的孔结构

以汉麻布为原料,采用磷酸活化法制备了汉麻布活性炭纤维,并利用低温氮气吸附和密度泛函理论(DFT)对样品的孔结构进行了分析。结果表明,随着活化温度的升高,磷酸活化的汉麻布活性炭纤维的BET比表面积和总孔容都呈现先增大后减小的变化趋势。不同方法计算得到的样品比表面积值呈相同的变化规律。样品的孔分布集中在2 nm以下的微孔范围内,既有极微孔又有超微孔,只有少量中孔,基本没有大孔。所有样品的孔径在微孔范围内都呈现多峰分布,孔径≤1 nm和1~2 nm的范围内分别都出现了2个峰值孔径。微孔孔容基本上随活化温度的升高而增加,而中孔孔容的数值则整体上变化不大。样品表面能量分布较宽,并呈现有多个不连续峰值的多峰分布,宽的孔径分布导致宽的表面能量分布和较多的能量峰值,并使吸附位的种类也随之增多。     

CRC-1分子筛裂化催化剂结焦后孔分布变化

用静态甲醇吸附法分别测定纯分子筛、担体及CRC-1裂化催化剂结焦前后孔分布。采用严继民等建议的方法计算中孔分布,试用MP法计算微孔分布。在计算机上进行数据处理,结果表明所用计算方法可行。CRC-1催化剂结焦量为2.47％时没有明显堵孔现象,分子筛及担作两部位都结有焦炭。     

新型介孔钛硅分子筛的合成和表征

采用廉价的柠檬酸作为成孔剂,通过简单的制备方法合成出一系列新型介孔钛硅分子筛材料.考察柠檬酸的加入量对样品孔结构以及其它方面的影响.并对制备的样品采用X-射线粉末衍射(XRD)、红外(FT-IR)、N2吸附-脱附、透射电镜(TEM)和紫外-可见(Uv-vis)等手段对其进行表征.从表征结果来看,该系列材料具有较高的BET比表面积,BJH孔径随着成孔剂柠檬酸量的增加而逐渐增大.焙烧后的样品在225 nm具有归属于四配位钛的紫外吸收,证明钛已经被引入到介孔分子筛骨架中,该系列材料可能在大分子氧化反应方面存在着潜在的应用价值.     

具有纳米质点性质的MFI型硅沸石微细晶粒的合成及表征(英)

分别以白炭黑（Ⅰ）和硅溶胶（Ⅱ）为硅源，在（TPA）2O－Na2O－SiO2－H2O体系（TPA为四丙基铵）中，反应温度为60℃，合成了高结晶度纯硅沸石．用扫描电子显微镜（SEM）法测得的晶粒大小分别为0．20μm（Ⅰ）和0．45μm（Ⅱ）；用粉末X射线衍射（XRD）线宽法测得的晶粒大小为0．02μm．与高温（180℃）合成的硅沸石样品相比较，低温合成的微细晶粒硅沸石样品已具备纳米级材料的若干特性．微细晶粒硅沸石的正己烷吸附量和比表面都非常大．XRD谱，红外吸收光谱（FT－IR），29Si魔角固体核磁共振（29SiMASNMR）和热重分析（TG／DTG／DTA）的研究证明，微细晶粒硅沸石的结构破坏温度和单斜／正交对称性相转变温度明显地比高温合成的硅沸石低，硅羟基缺陷也明显地增加．0．20～0．45μm的微细晶粒硅沸石的比表面几乎与胶体质点相同，它的外表面积达100m2／g，中孔容积为0．10～0．12ml／g，平均孔径为2．6～2．7nm．这表明微细晶粒硅沸石实际上是纳米质点的结合体．     

中孔沸石的合成及其性能研究进展

对近年来关于中孔沸石的合成和相关性能研究方面的进展进行了综述和分析。中孔沸石的合成方法目前主要有:后处理法、硬模板剂法、软模板剂法、键阻断法等,其中软模板剂法是指以两性有机硅烷等为软模板合成中孔沸石,该方法是目前科学研究的热点,特别是应用键阻断机理,实现了中孔沸石的设计合成。同时,研究表明,沸石中中孔的引入,改变了客体分子在传统沸石中的扩散路径,有效缩短客体分子在其中的扩散距离,减小分子的扩散阻力,加快分子的扩散,同时增加沸石表面活性位的有效利用率,提高沸石对大分子反应物的催化活性和产物的选择性,从而拓展传统沸石的应用范围。研究认为,在煤化学工业、重质油工业等实际的催化领域中,中孔沸石作为催化剂,势必产生非常好的应用前景。     

制备条件对拟薄水铝石晶粒度与孔结构的影响

采用反应结晶法,以偏铝酸钠、硫酸铝为原料,制备了一系列拟薄水铝石样品．用X射线衍射、氮吸附脱附、扫描电镜等方法分析了制备条件对拟薄水铝石晶粒度与孔结构的影响．实验结果表明：拟薄水铝石的平均晶粒度随pH值、温度及老化时间的增加而增加;较低pH值或温度下生成无定形凝胶,较高的pH值或温度下生成了薄水铝石或β-三水铝石;温度升高与老化时间增加可分别有利于大孔的形成与整体孔数量的增加;晶粒度较大的单一拟薄水铝石样品,其表面积与孔容也较大．在 pH 值为8.6、反应温度75,℃及老化时间2,h 的优化制备条件下,拟薄水铝石具有单一晶相,平均晶粒度为4.58,nm,比表面积为342,m2/g,孔容为0.533,cm3/g,平均孔径约为3,nm,形貌如绒毛球状．     

白云质岩石的孔结构与去白云化反应

采用压汞法(MIP)和N_2吸附法表征14种白云质岩石的孔结构,采用偏光显微镜和扫描电子显微镜(SEM)分析岩相特征。结果表明:白云质岩石的孔主要是介孔,含有少量的大孔。白云岩和白云质灰岩的最可几孔径为2～4 nm,而泥质白云质岩石无最可几孔径;白云岩中白云石晶粒越小,BET模型计算的孔隙率(2～200 nm)越大;白云质灰岩中方解石晶粒越小,孔隙率(2～200 nm)越大,小孔的孔隙占比越大;泥质白云质岩石中酸不溶物(AIR)的含量越多,孔隙率(2～200 nm)越大;小孔的孔隙占比越大。去白云化反应增加了岩石的孔隙率(2～200 nm)和平均孔直径,而孔结构对去白云化反应没有明显影响。     

利用77 K下N2吸附等温线表征碳纳米材料的微观结构

以N2在77K下的吸附等温线为基础,利用BJH(Barrett-Joyner-Halenda)和Stoeckli方法来确定几种碳纳米纤维中中孔和微孔的孔径分布.分析结果表明,研究中的几种碳纳米纤维均存在大量20 nm左右的中孔,这与样品FESEM图的目测结果一致;测试相对压力范围(0.01～0.99)内的吸附数据呈现中孔吸附的特征,仅能采用BJH方法获得中孔的孔径分布;若采用Stoeckli方法确定微孔孔径分布,则必须采集更低相对压力(＜0.01)下的吸附数据.计算所得到的微孔容积只占孔总容积的很少部分.     

微孔-大孔双孔结构β沸石材料的构筑规律

以聚苯乙烯小球（PS）为模板，纳米沸石为基元构件，采用受限空间和吸附沉降自组装法，在密堆积的聚苯乙烯小球间隙里组装纳米β沸石，高温焙烧除去PS模板后得到具有微孔－大孔双孔结构的β沸石多级孔材料。并考察了几何因素、化学因素以及浓度因素在受限空间自组装法中对制备规整有序大孔材料的影响。     

用碱处理的ZSM-5沸石合成MCM-41型结构复合分子筛的研究

以现有的工业ZSM-5作为原料,采用碱处理ZSM-5的浆液或滤液作为硅铝源,与表面活性剂在水热条件下进行自组装得到具有微孔、介孔双孔分布的MCM-41型结构复合分子筛,并采用X射线衍射、N2吸附脱附、红外光谱等测试手段对合成的样品进行了分析表征,考察了主要合成条件对分子筛性能的影响.结果表明,根据ZSM-5碱处理程度的不同,采用浆液得到的样品可能含有少量ZSM-5沸石的晶粒,但随着碱浓度升高或碱处理时间的延长,ZSM-5沸石晶粒的量逐渐减少,而采用滤液合成的样品中不存在独立的ZSM-5沸石的晶粒.     

用碱处理的ZSM-5沸石合成MCM-41型结构复合分子筛的研究

以现有的工业ZSM-5作为原料，采用碱处理ZSM-5的浆液或滤液作为硅铝源，与表面活性剂在水热条件下进行自组装得到具有微孔、介孔双孔分布的MCM-41型结构复合分子筛，并采用X射线衍射、N2吸附脱附、红外光谱等测试手段对合成的样品进行了分析表征，考察了主要合成条件对分子筛性能的影响。结果表明，根据ZSM-5碱处理程度的不同，采用浆液得到的样品可能含有少量ZSM-5沸石的晶粒，但随着碱浓度升高或碱处理时间的延长，ZSM-5沸石晶粒的量逐渐减少，而采用滤液合成的样品中不存在独立的ZSM-5沸石的晶粒。     

利用助溶剂甲酰胺合成棒状介孔二氧化硅

以十六烷基氯化吡啶(C16PyCl)为模板剂,原硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,甲酰胺为助溶剂,在酸性条件下合成了棒状介孔二氧化硅。用扫描电镜(SEM)、小角X射线衍射(SXRD)和N2气体吸附技术对其进行了表征。结果表明:合成样品呈短棒外形,形貌比较规整均一,长度30~50μm,直径4~6μm。棒状产物具有MCM-41的有序六方孔道结构;煅烧样品的吸附测量显示典型的IV型吸附等温线和H1型滞后环,孔径分布很窄,BJH最可几孔径为2.15 nm,BET表面积高达1 335 m2.g-1。     

研磨对介孔分子筛SBA-15结构的影响

考察了研磨对经不同脱模方法得到的SBA-15介孔分子筛的结构的影响.用N2吸附-脱附、XRD、FT-IR、29Si CP MAS NMR等手段对样品的结构进行了表征,发现研磨对SBA-15的孔结构有一定的破坏作用,导致样品的长程有序性降低,表面积、孔容下降,孔径减小.同时,研磨增加了孔壁中的结构缺陷,机械压力使孔壁发生了收缩,壁中的小孔/微孔减少.对不同方法脱模的介孔样品,焙烧脱模样品的机械性能强于乙醇抽提脱模样品,研磨对其结构的影响较小,这是由于焙烧过程有利于孔壁缩合和紧固的缘故.     

含介孔结构ZSM-5沸石分子筛的制备及其催化应用

先以硅烷偶联剂3 氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）为软模板剂, 用软模板法制备含介孔结构的ZSM-5沸石分子筛; 然后用Fourier变换红外光谱(FT-IR)、 X射线衍射(XRD)、 N₂吸附脱附及透射电镜(TEM)等方法对制备的样品进行表征, 考察APTES添加量对合成样品孔结构的影响; 最后用模型反应苯酚分析其酸催化性能.     

杂原子介孔分子筛MCM-41的合成与表征

制备纯硅的介孔分子筛MCM-41，具有不同Si／Al的Al-MCM-41，以及含有B原子和Ti原子的B-Al-MCM-41和Ti-MCM-41的试样。小角X射线粉末衍射(XRD)分析表明，样品均具有MCM-41的结构特征，N2吸脱附研究表明，样品呈现Ⅳ型吸附等温线，具有孔径分布均一的中孔结构。利用^27Al MAS NMR研究了试样中Al的化学环境。结果表明，随铝含量的增加，四配位骨架铝和六配位骨架外铝同时增多，并且由非骨架四配位铝或骨架扭曲四配位铝所产生的“不可观察铝”也增多。