MCM-22型分子筛中纯的和混合的轻烃的吸附行为的Monte Carlo模拟研究

用巨正则MonteCarlo方法模拟了轻烃(甲烷、乙烷和丙烷)及其混合物在MCM-22中的吸附。模拟中，采用全原子力场模型和CVFF力场参数得到了甲烷、乙烷和丙烷的纯组分的吸附等温线。考察了轻烃的二元混合物的选择性吸附，结果表明，甲烷-丙烷体系最易采用吸附分离，其选择性高达270，而乙烷-丙烷体系吸附分离难度较大。甲烷-乙烷体系选择性的结果与理想吸附理论预测的结果吻合较好。同时还计算了三种纯组分的吸附热，以及三种混合体系中各个组分的吸附热。甲烷和丙烷吸附热相差较大，而乙烷和丙烷吸附热相差较小。以上结果均是由于丙烷与MCM-22作用最强而甲烷与其作用最弱产生。     

MCM-22分子筛对水溶性染料的吸附作用

采用呲啶吸附FT-IR、NH3-TPD、低温N2吸附等表征了所合成的MCM-22分子筛的酸性和孔结构,并考察了吸附时间、吸附剂用量、染料初始浓度、溶液pH及重复利用次数等对甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)吸附性能的影响.结果表明:MCM-22分子筛对甲基橙和亚甲基蓝均有较好的吸附效果.对浓度为1×10-4mol·L-1...     

硝酸胶溶剂对MCM-22分子筛催化剂性能的影响

以硝酸为胶溶剂,采用挤条成型工艺制备了一系列MCM-22分子筛催化剂,并采用颗粒强度仪、热重天平以及氮吸附脱附-压汞方法等手段对其物理化学性质进行表征,系统考察了硝酸用量MCM-22 分子筛颗粒强度、总酸量和孔道结构等性质的影响。表征结果表明,分子筛颗粒强度随成型过程中硝酸用量的增加呈现先增大后减小的趋势,最高颗粒强度对应的硝酸用量质量分数约10%;随硝酸胶溶剂用量的增加,分子筛总酸量增加,比表面积逐渐增大,孔容先增后减。以苯和丙烯烷基化合成异丙苯为模型反应,分别采用气-液半连续和液-液连续两种操作方式对所制备分子筛的催化性能进行了实验评价。评价结果表明,当硝酸质量分数小于20%时,分子筛催化剂的活性随成型过程硝酸用量的增加而增加,当硝酸质量分数为10%时,异丙苯的选择性最大。     

基于BP神经网络的MCM-22分子筛催化性能预测模型研究

基于人工神经网络建模方法,建立了MCM-22分子筛催化剂在苯与丙烯液相烷基化过程中性能预测的BP神经网络模型,该模型关联了催化剂本征性能、工艺条件和反应产物分布之间的相互关系。对不同成型条件下得到的16种结构性能各异的MCM-22分子筛催化剂性能进行实验评价,将所获得的数据用于模型训练和预测结果检验。结果表明,所建立的模型对MCM-22分子筛催化性能具有较高的预测精度,预测平均相对误差为4.21%。因此,将BP神经网络作为MCM-22分子筛催化剂的性能预测和苯与丙烯液相烷基化过程的定量描述模型,是适宜和可靠的。     

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.     

几种金属盐对合成MCM-22分子筛的影响

研究了多种金属盐如ZnCl2、Ni（NO3）2、FeCl3、CoSO4、CrCl3或CdCl2等对合成MCM-22分子筛的影响,结果表明这几种金属盐均能有效的缩短晶化诱导期,扩宽晶化范围,减小样品的颗粒度,向合成体系添加少量金属盐,可以降低MCM22晶化对硅源性质的要求,采用白炭黑、硅溶胶等硅源均可合成出高质量MCM22,还初步探讨了金属盐对晶化行为的影响原因．     

MCM-22分子筛的合成及其在重芳烃轻质化反应中的应用

以六亚甲基亚胺（HMI）为模板剂,通过改变合成条件制备了MCM-22分子筛,并考察了合成条件对MCM-22结晶情况的影响。凝胶配比和晶化条件对分子筛合成的影响很大：当n（SiO2）：n（Al2O3）-25～50、n（HMI）：n（SiO2）-0．20～0．40、n（OH^-）。n（SiO2）=0．10～0．18时,150℃下晶化48～108h可得到纯的MCM-22分子筛。经NH4NO3。交换所得HMCM-22分子筛催化剂对重芳烃加氢脱烷基反应具有良好的催化性能,在反应温度为460℃、压力为3．0MPa、空速为3．62h叫及氢烃体积比为1600的条件下,其重芳烃转化率介于HZSM-5和Hβ之间,但苯、甲苯、二甲苯（BTX）总选择性最高,可达到83．6％。     

129Xe NMR研究稀土离子在Y沸石和基质上的分布

以^129XeNMR技术,定量测定了稀土离子在Y沸石／白土基质上的分布,当稀土含量低时,大部分稀土离子位于Y沸石的笼中;当稀土含量超过Y沸石的最大理论交换量时,沸石笼中稀土离子含量只能达到理论交换量,其余稀土离子可能分布于不能吸附Xe的缺陷位或白土基质上。     

Static synthesis of high-quality MCM-22 zeolite with high SiO2／Al2O3 ratio

We demonstrate a synthesis method to broaden the range of SiO2/Al2O3 ratio (30-100) of high-silica MCM-22 zeolites by prolonging the aging time of the gel before the crystallization. The synthesis conditions such as silica sources, chemical compositions of initial gel and aging time of gel were investigated in detail.High quality MCM-22 products with various morphologies have been synthesized by optimize their synthesis conditions.Our results show that increasing of the aging time can make the gel be homogenization and promote their nucleus formation,which may avoid the formation of impurity phase and thus broaden the range of SiO2/Al2O3 ratio.     

汽相转移法合成不同硅源的MCM-22分子筛

采用汽相转移(VPT)法合成出结晶度较高的纯MCM-22分子筛,并首次将硅酸钠应用于VPT法合成MCM-22分子筛;合成过程模板剂和Na⁺ 用量与水热合成法相比明显减少。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及BET比表面测定对产物作了表征,并重点对不同硅源对结晶产物的影响作了讨论.     

MCM-22/MCM-41与ZSM-5/MCM-41复合分子筛汽油降烯烃性能的对比分析

对纳米组装法合成的MCM-22/MCM-41和ZSM-5/MCM-41复合分子筛采用N2吸附脱附、氨程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶红外光谱等方法进行孔结构和酸性质表征.以催化裂化(FCC)汽油为原料,通过对固定床加压连续微反装置上2种复合分子筛反应产物的组成变化与组分分布进行对比分析,考察其降烯烃反应特点和规律,初步推测二者的降烯烃反应机制.结果表明:ZSM-5/MCM-41复合分子筛具有较高的异构化反应活性;MCM-22/MCM-41复合分了筛表现出非常高的芳构化反应活性和较好的降烯烃活性,可使汽油中的烯烃含量降低84.34%,并使其液相产物呈现相对轻质化的趋势.     

MCM-41介孔分子筛光致发光机理的研究

乙二胺水溶液作为碱介质合成得到纯硅MCM-41母体,然后分别于813,1 073和1 323 K温度下焙烧.结果表明,813 K焙烧后的MCM-41显示最强的光致发光强度,而1 073和1 323 K焙烧的样品仅具有微弱的光致发光效应.29 Si MAS 核磁共振(NMR)结果证实了高温焙烧后硅羟基含量降低.与此同时,骨架红外(IR)谱中氧空位缺陷带消失.证实了MCM-41的光致发光强度随焙烧温度升高而下降是受硅羟基含量和氧空位缺陷带的影响.     

改性分子筛MCM—41的氮气,水,环己烷吸附等温线

采用三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷以及水蒸气对高硅分子筛ＭＣＭ－４１进行改性,通过对氮气,水和环己烷的吸附等温线测定,以及ＸＲＤ对改性后的ＭＣＭ－４１进行表征。实验结果表明,ＭＣＭ－４１除具有一维的直孔道外,还存在微孔或孔壁缺陷;ＭＣＭ－４１表面改性处理后,改变了ＭＣＭ－４１表面硅羟基数,也调变了ＭＣＭ－４１的孔径及疏水程度。     

载体硅烷化改性对W/MCM-22催化剂上甲烷脱氢芳构化反应性能的影响

用正硅酸乙脂(TEOS)和三甲基氯硅烷(TMCS)为硅烷化试剂,分别对MCM-22分子筛进行表面改性处理,考察其对所担载W/MCM-22基催化剂上甲烷脱氢芳构化(DHAM)反应性能的影响,结果表明,TEOS或TMCS对MCM-22分子筛载体的硅烷化处理主要导致分子筛外表面最强和最弱的表面酸性位被消去,分子筛孔道内的B酸位(芳构化中心)几不受影响;在DHAM反应化学上表现为:CH4转化率大体持平,但芳烃选择性明显上升,催化剂的结焦/积碳速率有所减缓,单程操作寿命明显延长.在经硅烷化处理的8%W-0.6%Zn/MCM-22催化剂上,苯选择性最高达73.1 C%(相应甲烷转化率为15.3%),是未经硅烷化处理相应参比样(61.3 C%)的～1.2倍,单程操作寿命从300 min延长至470 min(就同等芳烃产率水平而言);类似的结果在Mo促进的W/MCM-22体系上也观察到.经硅烷化改性催化剂上可溶性积炭主要是分子量较低(在200～400范围)的饱和脂肪烃聚合物,而未经硅烷化处理参比样的可溶性积炭分子量多在500以上.     

MCM-49分子筛的合成及催化性能

以六亚甲基亚胺（HMI）为模板剂, 采用水热合成法合成了MCM-49分子筛, 考察 了静态合成条件对合成的影响. 用XRD, IR和NH₃-TPD等测试手段对合成产品的 物相和酸性进行分 析和表征, 结果表明： n(H₂O)∶n(SiO₂)＝35～40, n(HMI)∶n( SiO₂)＝0.5和n(SiO₂)∶n(Al₂O₃ )=20～35, 晶化72　h可以稳定合成出MCM-49分子筛, 合成的样品在1-丁烯骨架异构 化反应中表现出良好的催化性能.     

甲烷无氧脱氢芳构化W/MCM-22基催化剂积炭的表征研究

利用TEM和XRD对积炭的甲烷无氧脱氢芳构化W／MCM-22基催化剂及其参比样进行观测，结果显示。催化剂上的积炭主要是无定形碳，间或有为数甚少的碳纳米管或碳纤维，无可观量石墨状碳存在的XRD证据．利用氢氟酸溶液处理积炭的W／MCM-22基催化剂试样，溶解除去沸石分子筛基催化剂组分，后用溶剂CH2Cl2进行萃取分离．可得不溶性和可溶性两类碳沉积物，前占主体量，后占总积炭量不足10％；利用FTIR、MS和^1H NMR等谱学方法对积炭进行表征，结果表明，可溶性碳沉积物主要是一些分子量在523～745范围的饱和脂肪烃高聚物，不溶性碳沉积物主要为稠环芳烃大分子．     

高硅MCM—41的热稳定性与水热稳定性

高硅ＭＣＭ－４１分别在干燥的空气中于８００℃条件下和在水蒸汽饱和的空气中于６００℃条件下焙烧不同的时间。用ＸＲＤ和环己烷吸附等温线,ＩＲ,＾２９ＳｉＭＡＳ ＮＭＲ表征了它们的性质。结果表明,经高温焙烧后的ＭＣＭ－４１,结构更加稳定;水热处理在不同程度上破坏了样品的结构;但未经热处理的样品,结构破坏程度很大。热处理和水热处理对样品的孔径影响不大。     

氨基官能化的扩孔MCM-41复合材料吸附捕集CO_2

制备了扩孔的介孔氧化硅MCM-41,然后以其为载体,通过化学接枝法将3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷嫁接到其介孔结构中,制备了氨基官能化的介孔氧化硅复合材料.通过N2吸附脱附实验、红外光谱、热重分析等手段对氨基官能化前后扩孔MCM-41的物理化学属性进行了表征,然后考察了复合材料对CO2的吸附捕集性能.结果表明:与单纯扩孔MCM-41相比,氨基官能化的扩孔MCM-41复合材料的比表面积、总孔容及孔径均减小;同时,所制复合材料对CO2的吸附量明显增大(两者的CO2吸附量分别为28 mg/g和76 mg/g),且在循环CO2吸附脱附实验中呈现出优异的稳定性.