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.     

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%.     

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.     

无机胺合成ZSM-5沸石分子筛

利用氨水为模板剂合成了ZSM-5沸石分子筛,研究了合成温度和时间对分子筛合成的影响.实验表明,在142～177℃范围内,以氨水为模板剂都可以合成出ZSM-5沸石分子筛.合成温度越低,所需时间越长.同时以XRD为手段,对分别以氨水和正丙胺为模板剂合成的ZSM-5沸石分子筛的结构进行了比较.     

乙醇-H_2O蒸汽相中合成高硅沸石的研究

在乙醇-H2O混合蒸汽相中,合成高硅ZSM-5、ZSM-35沸石的纯相。研究了SiO2/Al2O3、乙醇/H2O、Na2O/SiO2等因素对合成高硅ZSM-5、ZSM-35沸石的影响。实验证明,乙醇是合成ZSM-35沸石的有效模板剂。     

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。     

多孔陶瓷管基膜上合成ZSM-5沸石膜新方法

采用喷涂晶种法在多孔α -Al2 O3基膜上引入一晶种层后 ,再用水热法一次可合成出渗透量大、选择性高的 ZSM-5沸石膜 .XRD、SEM及气体渗透性对所合成膜的结构、形态和分离性能表征表明 :所合成的膜是典型的 ZSM-5沸石膜 ,膜表面晶粒排列有序 ,整齐地连成一致密层 ,未发现有裂缝、针孔等缺陷 .H2 的渗透率很大 ,在常温下可达 2 .70× 1 0 - 6 mol.m- 2 .Pa- 1 .s- 1 ,H2 /C3H8的分离因数达 1 4以上     

ZSM—5沸石分子筛的制备及其芳构化活性的研究

以氨水、水玻璃为主要原料合成了ZSM—5沸石分子筛。用不同的离子交换液置换 ZSM—5中的 Na±离子得到不同的(Me)ZSM—5沸石分子筛。加入粘接剂成型后,分别测定了它们对正已烷芳构化的活性,实验结果表明它们具有良好的芳构化活性。     

ZSM-5沸石晶体生长动力学

在Na_2O-Al_2O_3-SiO_2-H_2O体系中采用加入ZSM-5晶种方法研究了ZSM-5沸石晶体的生成机理,导出ZSM-5沸石晶体生长的动力学方程为:通过改变晶核量和粒度大小验证了动力学方程的可靠性,且用扫描电子显微镜观察了晶核生长过程。     

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.     

二氯化一氯五氨合钴(Ⅲ)的制备及组成测定

以氯化钴(Ⅱ)为起始原料,在氨水和氯化铵介质中合成了一种紫红色的配合物,对该配合物的组成进行测定,证实该配合物为二氯化一氯五氨合钴(Ⅲ),其化学式为[Co(NH3)5Cl]Cl2。     

ZSM-5沸石膜的制备及其耐酸性能研究

以α-Al_2O_3为载体,借助二次生长法,在无模板剂的条件下制备出ZSM-5沸石膜,结合酸液浸泡及渗透汽化分离实验研究了所制ZSM-5沸石膜的渗透汽化性能及其在酸溶液体系中的耐酸性能。结果表明,在75℃条件下,所制ZSM-5沸石膜对质量分数为90%的异丙醇水溶液的渗透通量和分离因子分别可达1.73 kg·m~(-2)·h~(-1)和1800;经pH值不同的硝酸或乙酸溶液浸泡15天,ZSM-5沸石膜始终保持良好的渗透汽化分离能力,表面Si/Al原子比稳定,沸石膜耐酸性较好。     

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。     

晶种在L沸石合成体系中的作用

在合成L沸石的晶化体系中,研究了晶种加入方式、L沸石晶种以及异晶晶种对合成体系的影响。结果表明,晶种加入的最佳方式为L沸石晶种分散到溶液中再与硅铝凝胶混合;在合成L沸石的体系中加入L沸石晶种,可加快晶化速度,抑制杂晶的产生。在氧化物2.65K2O∶Al2O3∶10SiO2∶(100～120)H2O(物质的量之比)的合成体系以及2.65(K2O+Na2O)∶Al2O3∶10SiO2:162H2O且n(K2O)∶n(K2O+Na2O)为0.55～0.70的合成体系中,易生成W杂晶,加入适量的L沸石晶种后,能合成纯度很高的L沸石。在合成L沸石的体系中,加入异晶晶种将降低L沸石的晶化速度,增加杂晶W沸石的相对含量。     

单一模板剂两段变温法合成球状多级孔ZSM-5分子筛

以四丙基氢氧化铵为单一模板剂,分别以硅酸或水玻璃为硅源,采用低温老化、高温晶化两段变温法合成球状多级孔ZSM-5分子筛;利用XRD、FT-IR、SEM、TEM以及氮气吸-脱附等手段对样品进行表征;并分析球状多级孔ZSM-5分子筛的形成机制。结果表明:所得多级孔ZSM-5分子筛产品主要由直径约为2μm的规则球状颗粒所组成,而其颗粒内的晶间介孔和大孔主要来自于棒状纳米晶堆积而成的;与商业ZSM-5分子筛相比,该产品具有较高的相对结晶度,同时具有更大的BET总比表面积、介孔比表面积和介孔孔容,其中以硅酸为硅源合成的多级孔ZSM-5分子筛样品总比表面积、介孔比表面积和介孔孔容增加量分别达到114 m~2/g、152 m~2/g和0.094 cm~3/g;低温老化阶段硅铝酸盐凝胶在四丙基铵根离子的诱导下首先形成大量纳米晶核,晶核接着在高温晶化阶段逐渐生长成纳米微晶,纳米微晶随后继续长大成棒状纳米晶体并自组装团聚成球状多级孔ZSM-5分子筛。     

正一级醇在合成ZSM—5沸石中的作用

在直接法合成ZSM-5沸石的基础上,使用乳化技术,以正一级醇为添加剂合成出一系列ZSM-5沸石。发现醇对ZSM-5沸石的成核没有影响,但对晶化起明显促进作用。醇系列沸石的硅铝比随所用醇的碳链长度增加而线性下降,对正己烷的吸附量随碳链长度增加而线性上升。     

纳米级晶种预涂层法Silicalite-1型沸石膜合成及其结构分析

在大孔-αA l2O3陶瓷管载体上采用晶种预涂层法在澄清溶液体系中水热合成了S ilica lite-1型沸石膜,用SEM和XRD表征了晶种、晶种涂层后载体和成膜后沸石膜的结构、晶形变化、晶相结构等成膜情况,并初步考查了两种不同温度(130℃和160℃)下生长成膜的结构变化.结果表明:制备的晶种呈椭球形、晶粒小(约100 nm)而均匀、纯度高,适合作晶种涂层成膜;所用载体孔径大而不均匀、表面粗糙而不平整,但经晶种涂层后表面可形成一层厚度均匀、光滑的晶种层,再水热晶化时有利于成膜,所得膜连续、清晰无裂缺,载体、晶种层和沸石膜层之间相互结合紧密;连续晶种层改善了载体表面的性能,有利于连续S ilica lite-1沸石膜的形成;合成温度不同,沸石晶粒在载体表面生长的方向不同,所形成的膜微观结构也不同.该合成方法能适合其他不同类型沸石膜的制备.     

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%。     

晶种在L沸石合成体系中的作用

在合成L沸石的晶化体系中，研究了晶种加入方式、L沸石晶种以及异晶晶种对合成体系的影响。结果表明，晶种加入的最佳方式为L沸石晶种分散到溶液中再与硅铝凝胶混合；在合成L沸石的体系中加入L沸石晶种，可加快晶化速度，抑制杂晶的产生。在氧化物2．65 K2O：Al2O3：10SiO2：(100～120)H2O(物质的量之比)的合成体系以及2．65(K2O Na2O)：Al2O3：10SiO2：162 H2O且n2(K2O):n(K2O Na2O)为0．55～0．70的合成体系中，易生成W杂晶，加入适量的L沸石晶种后，能合成纯度很高的L沸石。在合成L沸石的体系中，加入异晶晶种将降低L沸石的晶化速度，增加杂品W沸石的相对含量。     

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.