纳米ZSM-5分子筛的合成、表征及甲苯歧化催化性能

以四丙基氢氧化铵为模板剂,异丙醇铝为铝源,水玻璃为硅源,采用表面润湿法合成纳米ZSM-5分子筛。用SEM和NH3-TPD等方法对合成的ZSM-5分子筛进行表征,脉冲微反-色谱联用装置对其进行甲苯歧化催化活性评价。与非纳米ZSM-5分子筛对比研究结果表明,合成的ZSM-5分子筛晶粒大约100 nm,其强酸量比非纳米ZSM-5分子筛的高16.11%,高温脱附峰温度比非纳米ZSM-5分子筛高11℃。对于甲苯歧化反应,其受催化剂的酸性质、晶粒大小等因素综合影响。酸性更强、晶粒较小的纳米级ZSM-5分子筛对甲苯歧化反应转化率更有利。对于反应的选择性,纳米级ZSM-5分子筛的n(苯)/n(二甲苯)值趋近于1,发生了纯的甲苯歧化反应,说明选择性也高于非纳米ZSM-5分子筛。     

ZSM-5/KL复合分子筛的形貌控制及轻烃芳构化性能

以ZSM-5分子筛为基体,采用分级晶化方式合成ZSM-5/KL复合分子筛。通过调控晶化时间、晶化温度和晶化级数等合成因素控制复合分子筛的合成过程及形貌,并利用X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附、扫描电镜(SEM)等技术对样品进行表征,采用正戊烷芳构化反应考察复合分子筛的催化性能。结果表明,不同的晶化方式对复合分子筛的形貌具有明显影响。与单级晶化方式相比,多级晶化方式可有效调控壳相L纳米晶体在ZSM-5晶粒表面的生长和形貌,并促进核壳型复合分子筛的生成。反应实验结果表明,与混晶型复合分子筛相比,核壳型复合分子筛具有更好的芳构化性能。     

添加氯化钠合成多级孔纳米ZSM-5分子筛及其MTP催化性能

极浓体系下,通过添加NaCl水热合成了一系列多级孔纳米ZSM-5分子筛。所得分子筛通过X射线衍射仪(XRD)、低温氮气吸附仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)表征。结果表明:NaX能使纳米晶相互聚集,形成多级孔结构,其中NaCl实用性最强;n(NaCl)/n(SiO_2)=0.1/1时,分子筛具有最大的比表面积和介孔量;晶化时间为8h,可得到纯相高结晶度的ZSM-5分子筛。将一定条件下制备的多级孔纳米NaCl-ZSM-5催化剂用于MTP(甲醇制丙烯)反应中,和常规多级孔纳米ZSM-5催化剂相比,NaCl-ZSM-5具有更好的稳定性(1 250min)和更高的丙烯碳基收率(质量分数36.5%)。     

纳米ZSM-5分子筛受限空间合成

采用中孔碳纳料管为惰性基体,通过限定空间尺寸法合成n(SiO2)/n(Al2O3)=100,平均晶粒度为27nm的纳米ZSM-5分子筛。合成产物分别采用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)进行表征,并对水解时间、碳源等影响因素进行了研究。结果表明,合成的分子筛具有典型的ZSM-5骨架结构和纳米尺寸,并且由于小尺寸效应该样品呈球形聚集态。采用碳纳米管的纯化方法,较长的水解时间、合适的中孔碳源和铝源均有利于纳米分子筛的合成。     

JP-10在不同硅源合成的HZSM-5上的催化裂解

分别以硅溶胶、硅胶、硅溶胶和硅酸钠混合物、硅胶和硅酸钠混合物为硅源,采用直接法(不含有机模板剂)合成出高结晶度NaZSM-5分子筛,用1 mol/L盐酸溶液离子交换3次后得HZSM-5催化剂,采用X射线衍射（XRD）、低温氮吸附法及氨-程序升温脱附（NH3-TPD）等方法对催化剂的结构和酸性位进行表征,评价了这些催化剂对JP-10裂解的催化活性.结果表明,用硅溶胶为硅源合成的ZSM-5分子筛比用硅胶为硅源合成的ZSM-5分子筛具有更高的相对结晶度、酸性中心和裂解催化活性.当用硅溶胶和硅酸钠组成的双硅源代替单一的硅溶胶为硅源时,所得ZSM-5分子筛的相对结晶度和裂解催化活性均略有下降;相反,当用硅胶和硅酸钠组成的双硅源代替单一的硅胶为硅源时,可提高所得ZSM-5分子筛的相对结晶度和裂解催化活性.     

ZSM-5型分子筛的合成及其吸附性能

ZSM-5传统的合成方法是以有机胺为模板剂水热合成,此法中有机模板剂成本较高且有毒,而后期煅烧去除模板剂也会影响分子筛的性能.本文以硅酸钠为硅源,分别采用无模板剂法和晶种法按照不同的硅铝比合成了ZSM-5分子筛原粉,其中无模板剂法合成时间较长,因此加入一定的分子筛原粉可缩短晶化时间且结晶更完全.该法与传统工艺相比,原料价廉易得,合成工艺简单,无毒无害.借助X射线衍射仪、红外光谱仪分析了ZSM-5组成.考察了合成样品对水中铅离子、氟离子的吸附性能,结果表明合成ZSM-5对铅离子有较大的吸附性,而对氟离子基本没有吸附性,由此为分子筛在工业中的应用提供了一定的理论基础.     

前驱溶胶涂覆玻璃表面生长取向ZSM-5分子筛膜

通过ZSM-5前驱物修饰玻璃表面,利用水热合成法在修饰过的玻璃表面上制备取向ZSM-5分子筛膜,依次考察涂覆时间与结晶时间对ZSM-5分子筛取向性的影响,借助XRD、FE-SEM和ATR-FTIR等表征手段分析所得ZSM-5分子筛的取向性和晶体形貌.实验结果表明,由ZSM-5前驱物修饰过的玻璃表面有利于生长取向ZSM-5分子筛膜;水热合成所得ZSM-5分子筛主要为b轴取向,分子筛形貌呈棺材形、且平均晶体粒径为1.5μm.     

SAPO-11制备条件对Co-Mo/ZSM-5-SAPO-11催化剂加氢脱硫/芳构性能的影响

采用动态水热合成法制备了SAPO-11分子筛,并对其进行了XRD、SEM等表征,考察了晶化时间、晶化温度、硅铝比和模硅比对SAPO-11性质的影响.将上述制备的分子筛与ZSM-5混合制备复合分子筛催化剂,以模型石脑油为原料,在高压微反装置上评价了Co-Mo/ZSM-5-SAPO-11复合分子筛基催化剂的加氢脱硫/芳构化活性.SAPO-11表征和催化剂评价的综合结果表明,SAPO-11的适宜制备条件和组成为190℃、晶化24 h、硅铝比1.0、模硅比1.0,在此条件下制备的复合分子筛催化剂具有较好的芳构性能和较高的脱硫性能.     

高岭土原位合成ZSM-5中活性铝含量分析及影响

采用EDTA容量法,以PAN作为指示剂,准确分析不同温度下焙烧高岭土中的活性铝含量,滴定终点颜色变化明显.并讨论了活性硅、活性铝含量对原位晶化合成ZSM-5型分子筛的影响.750℃焙烧高岭土、外加铝源的950℃焙烧高岭土都难以合成出ZSM-5型分子筛.以950℃焙烧高岭土为载体和唯一铝源,外加硅源,适当调节碱、硅、水加入量,在150℃,高硅铝比条件下得到杂晶少、结晶度较高的产品.通过此方法可区分高岭土中载体铝和用于合成的活性铝.原位晶化合成中硅铝配比以活性铝、活性硅含量计算较为合理.     

MgO/ZSM-5催化乙苯与碳酸二乙酯合成对二乙苯

以负载型MgO/ZSM-5为催化剂,研究了乙苯与碳酸二乙酯烷基化合成对二乙苯的过程。通过等体积浸渍法制备了一系列MgO/ZSM-5催化剂,并用XRD、NH3-TPD和吡啶红外光谱等手段对催化剂的结构和酸性进行了表征。在气相连续流动固定床反应器内考察了MgO负载量、反应的工艺条件（反应温度、质量空速、乙苯与碳酸二乙酯物质的量比）对乙苯与碳酸二乙酯烷基化反应合成对二乙苯的影响。结果表明：MgO改性对ZSM-5分子筛的结构影响不大,但催化剂上的酸性质明显改变。随着MgO负载量的增加,乙苯转化率降低,而对二乙苯选择性明显提高,这主要是由于催化剂上的酸性质变化引起的。     

无机胺合成的ZSM—5沸石对甲苯烷基化反应的催化作用

对氨水为模板剂合成的ZSM-5沸石分子筛进行改性,用于甲苯甲醇烷基化反应。实验结果表明,（H）ZSM-5有较好的催化活性,当用MeO对（H）ZSM-5进行改性后,随着MeO含量的增加,催化反应的活性降低而生成对二甲苯的选择性升高,这是因为MeO覆盖了部分的强酸中心所致。     

纳米与非纳米ZSM - 5 分子筛的表征及催化性能

对纳米与非纳米ZSM - 5 分子筛进行了表征和催化性能的研究。分子筛采用XRD , SEM 进行表征,采用NH₃ - TPD 对ZSM - 5 分子筛进行酸性测定, N₂ 吸附测定比表面积和孔容积。选用甲苯烷基化, 二甲苯异构化反应, 使用脉冲微反- 色谱联用装置对其进行催化活性的评价。纳米ZSM - 5 分子筛的甲苯烷基化和二甲苯异构化转化率分别为60. 98%(450 ℃)和90. 38%(500 ℃), 其值高于非纳米ZSM - 5 分子筛(转化率分别为46. 18 %和75. 59%), 纳米ZSM - 5 分子筛表现出较好的催化活性。     

HZSM-5催化合成乙酸正丁酯

采用乙二胺为模板剂,偏铝酸钠为铝源,硅溶胶为硅源,在静态水热合成的条件下合成了ZSM-5分子筛,并对此分子筛进行XRD、SEMI、R表征。以此分子筛为催化剂,乙酸、正丁醇为原料,催化合成乙酸正丁酯。考察了影响乙酸正丁酯酯化反应的因素。结果表明,HZSM-5分子筛催化剂有催化活性高、性能稳定、与产品易分离、后处理简单、无腐蚀、易回收等优点。得出最佳反应条件为:催化剂活化温度为550℃,活化时间为4 h,催化剂用量为0.5 g。     

HZSM-5催化合成乙酸正丁酯

采用乙二胺为模板剂,偏铝酸钠为铝源,硅溶胶为硅源,在静态水热合成的条件下合成了ZSM-5分子筛,并对此分子筛进行XRD、SEMI、R表征。以此分子筛为催化剂,乙酸、正丁醇为原料,催化合成乙酸正丁酯。考察了影响乙酸正丁酯酯化反应的因素。结果表明,HZSM-5分子筛催化剂有催化活性高、性能稳定、与产品易分离、后处理简单、无腐蚀、易回收等优点。得出最佳反应条件为:催化剂活化温度为550℃,活化时间为4 h,催化剂用量为0.5 g。     

纳米X型沸石制备及其在镍废水吸附处理中的应用

用水热合成法合成了纳米级X型沸石分子筛，并采用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)进行了表征．研究了纳米X型沸石分子筛对Ni^2 的吸附．考察了纳米X沸石分子筛用量、pH值、接触时间和温度对Ni^2 的吸附去除的影响．结果表明，投加0．03g纳米X沸石分子筛用量在pH约为5．0，温度为25℃，吸附时间为5min，去除率达到98．25％．最大吸附量可达150mg／g．采用1mol／L的HCl能较完全洗脱纳米级X型沸石分子筛所吸附的Ni^2 ．表明纳米级X型沸石分子筛能循环使用，可应用于含镍废水的处理．     

SAPO-11分子筛的微波合成与表征

采用硅溶胶作硅源,二异丙胺作模板剂,通过微波辐射法合成了SAPO-11分子筛,考察了溶胶的pH值、晶化时间、掺Si量对合成产物的影响。通过XRD,NH3-TPD,TG,BET和SEM等手段对分子筛产物的物化性质进行了系统的表征。结果表明用微波辐射法可合成得到具有AEL结构的SAPO-11分子筛,其溶胶中n(P2O5)/n(Al2O3)/n(SiO2)/n(CTAB)/n(正丁醇)/n(二异丙胺)/n(H2O)=1∶1∶(0.2~2.5)∶0.02∶10∶1.5∶30;溶胶的最佳pH值为6.5左右;晶化压力为4.7×105Pa,晶化时间为180 min;当n(SiO2)/n(Al2O3)为1.9时,分子筛的酸量最大为0.43 mmol/g,且以弱酸为主。微波辐射法合成的SAPO-11分子筛颗粒更均匀、粒径更小,其粒径为3~5μm。     

单分散亚微HZSM-5分子筛的制备及其环己烯水合性能

以硝酸铝(Al(NO3)3)、正硅酸乙酯(TEOS)、四丙基氢氧化铵(TPAOH)等为原料,采用动态水热合成法合成了高结晶度亚微HZSM-分子筛.通过X射线衍射(XRD)表征证明了采用动态水热合成法合成的HZSM-5分子筛结晶度较高.通过扫描电镜( SEM)观察了晶化温度、pH调节剂、添加表面活性剂以及晶化时间对HZS...     

苯中噻吩与甲醇、乙醇在沸石分子筛上的脱硫反应

焦化苯是钢铁企业和炼焦企业的副产品,合理利用此资源的关键是寻求一种有效的脱除焦化苯中硫化物的方法。为此,研究了苯中的噻吩与甲醇、乙醇在不同类型沸石分子筛(包括ZSM-35、ZSM-48、Naβ、不同晶粒大小的ZSM-5及丝光沸石)上的脱硫反应。结果表明HZSM-5对于脱除焦化苯中的噻吩具有较高的活性及活性稳定性,噻吩与甲醇、乙醇反应,绝大部分被分解生成硫化氢气体逸出,而极少生成重组分的烷基噻吩。并从苯醇比、不同噻吩含量的模拟焦化苯及反应空速3个方面对HZSM-5沸石分子筛催化反应脱噻吩的性能进行了考察。在V(苯)/V(甲醇或乙醇)=21、反应温度为430 ℃(或400 ℃)、质量空速为4.5 h     

在离子液体中合成锌磷酸铝分子筛

采用离子热合成法,以1-乙基-3-甲基咪唑溴盐的离子液体作为溶剂和模板剂合成锌磷铝分子筛。通过XRD,FT-IR,SEM等对其进行表征,讨论晶化时间、晶化温度、不同的金属源对合成锌磷酸铝分子筛的影响。结果表明:最佳合成条件为:1-乙基-3-甲基咪唑Br∶P∶A l∶HF∶Zn=40∶3∶1∶0.7∶0.025;晶化温度为150℃,晶化时间为15 h,通过XRD和SEM表征结果证明:不同锌源合成的分子筛样品具有不同的晶体形貌和结晶度。随着晶化时间的延长,由不同锌源合成的ZnAPO-11样品结晶度都有明显的增长,但杂晶的增长并没有明显的规律性。     

十元环一维孔道分子筛的合成及其正丁烯骨架异构性能分析

采用水热合成法合成SAPO-11、ZSM-22、ZSM-23和ZSM-35具有十元环一维孔道结构的分子筛,应用XRD、SEM、NH3-TPD方法对分子筛样品进行表征,利用连续流动固定床评价装置,考察反应温度为400℃、空速为7h-1条件下,4种分子筛对正丁烯骨架异构化性能,分析分子筛的酸性及其空间孔道结构对催化性能的影响.结果表明:对于正丁烯骨架异构,十元环一维的分子筛催化剂中ZSM-35分子筛的性能最佳,异丁烯选择性超过91%,异丁烯收率可在10h内持续在44%左右.