高岭土微球原位晶化L沸石及其表征

以高岭土为原料,经煅烧活化、补硅,在优化的合成条件下,采用原位晶化的方法在高岭土载体上合成出了L沸石分子筛,并用X射线衍射、扫描电镜对合成的产品进行表征。     

阳离子表面活性剂对4A沸石晶化过程的影响

研究了阳离子表面活性剂加入量对4A沸石晶化速度以及阳离子表面活性剂的碳氢链长对4A沸石晶化速度和粒度的影响。结果表明,添加少量的阳离子表面活性剂,即阳离子表面活性剂与氧化铝的摩尔比不大于0 1,4A沸石晶化速度随阳离子表面活性剂的加入量及碳氢链长的增加而增加,可使4A沸石晶化时间缩短20%,并使4A沸石的平均粒度减小,粒度分布变窄。     

不同晶化方式对SAPO-11分子筛的物化性质的影响

以二异丙胺为模板剂,采用动态和静态2种晶化方式进行了SAPO-11分子筛的合成研究。通过XRD、NH3-TPD、TG、BET和SEM等方法对其进行结构表征,结果表明:采用动态晶化方式能够获得分散均匀、粒度1μm片状长方体形貌的颗粒,而静态晶化获得SAPO-11分子筛的形貌为相对较大的球形团聚颗粒。同时动态晶化获得的SAPO-11分子筛具有更大的比表面积和孔容,分子筛酸量为0.32 mmol/g,以弱的酸性中心为主。     

合成条件对4A沸石分子筛晶化的影响

采用水热合成法制备4A分子筛,系统考察了合成过程中水热合成条件对4A分子筛晶化的影响.应用XRD和SEM测试手段对产物的晶体类型和结晶粒度进行表征.结果表明SiO2/al2O3和Na2O/SiO2及反应时间主要影响产物的晶体类型,而碱度、温度对结晶粒度影响较大.     

晶种和季铵盐诱导β沸石合成研究

通过对比实验和X-射线衍射技术,研究了四乙基溴化铵(TEABr)和四乙基氢氧化铵(TEAOH)模板剂对β沸石晶体生长的结构导向作用,考察了合成胶硅铝比[n(SiO2)∶n(Al2O3)]和晶化条件对合成沸石相组成的影响。结果表明,以TEAOH为模板剂,在β沸石晶种质量分数0.5%、合成胶n(SiO2)∶n(Al2O3)=37.2~64条件下,合成出相对结晶度较高的纯β沸石。另一方面,以TEABr为模板剂,在晶种质量分数0.5%、晶化温度413K条件下,当n(SiO2)∶n(Al2O3)≤45、晶化时间240~260h时,可以获得结晶度高的单一β沸石;在不含晶种、n(SiO2)∶n(Al2O3)=37.2~72的体系中,合成的沸石β与沸石ZSM-5共生,而且随着硅铝比的增加沸石β质量分数逐渐减少,竞争相ZSM-5的含量急剧增加。     

沸石晶种层形成的影响因素及其对Silicalite-1型沸石膜生长的影响

研究了晶种二次成膜法中提拉法晶种涂层形成的主要影响因素,如载体性质、晶种大小和涂层溶剂及晶种层质量对Silicalite-1沸石水热生长成膜的影响.SEM和XRD分析表明,载体的性质、晶种大小及涂层溶剂对晶种层的形成均有很大影响.晶种在平整的小孔径陶瓷载体上易沉积形成连续晶种层,不平整的大孔载体上难以形成连续晶种层.弱极性的乙醇晶种悬浮液有利于晶种粒子的沉积;疏水性的炭载体不宜采用强极性的水作为溶剂进行晶种涂层,而宜在乙醇悬浮液中进行晶种涂层;纳米级小晶粒晶种易形成连续、均匀的晶种层,大晶粒(600 nm和2.2μm)晶种不易在大孔载体上沉积.用小晶粒晶种形成的连续晶种层,沸石生长形成的膜质量好.结果表明,沸石膜的质量取决于晶种层的质量.     

Hβ沸石修饰的复合氧化物对苯酚羟基化反应的催化作用

采用不同硅铝比的Hβ沸石对铁基复合金属氧化物催化剂进行了修饰,发现复合氧化物催化体系中掺入适量具有特定结构的Hβ沸石,可以提高催化剂的活性,缩短甚至消除羟基化反应诱导期,避免由于未反应过氧化氢的积累增加反应器运行的风险,提高过氧化氢有效利用率和目标产物选择性。但过多的Hβ沸石导致苯酚和苯二酚缩合生成不溶于水的焦油,降低了羟基化反应的目标产物选择性。比较合适的修饰用Hβ沸石包括Hβ-80、Hβ-63和Hβ-48。比较好的Hβ-80沸石掺入质量分数为7%,以7% Hβ沸石修饰的Fe-Cu-Sn-Zn-O/γ-Al2O3复合氧化物作催化剂,反应温度65 ℃、反应时间30 min、苯酚5.3 g、溶剂水10.0 g、m(苯酚)∶m(催化剂)=294、n(过氧化氢)∶n(苯酚)=0.33时,反应诱导期不到1 min,苯酚转化率22.3%,苯二酚选择性91.9%,过氧化氢有效利用率62.1%。     

载体的预处理对β沸石膜形成的影响

载体表面的预处理对沸石膜的合成有很大的影响,本文采用不同浓度的氢氟酸和氢氧化钠对不同类型的硅铝陶瓷载体进行化学预处理。结果发现载体经110℃和7mol L的氢氧化钠溶液处理1h;室温下经40%(质量分数)的氢氟酸处理5min,再经四乙基溴化胺(TEABr)处理之后,所得的表面改性为沸石膜的合成提供了最佳的预处理条件。     

晶化温度与晶化时间对4A分子筛合成的影响

以硅酸钠试剂为硅源,铝酸钠试剂为铝源,反应体系各组分的物质的量之比为n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(Na2O)∶n(H2O)=2∶1∶1∶1∶50,采用水热合成法制备了4A分子筛,考察了晶化温度与晶化时间对该型分子筛结构和形貌的影响,并利用X射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)及红外(IR)测试等手段对其进行了表征。结果表明,4A分子筛在晶化温度为100℃,晶化时间为14h的条件下具有良好的微孔结构及形貌。     

SDS与CTAB混合表面活性剂体系对合成4A沸石的影响

研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAB)同时加入反应体系时对以硅酸钠、氢氧化铝、氢氧化钠为原料的化学法水热合成4A沸石分子筛的合成过程的影响。考察了两种表面活性剂单独存在时和复配使用时对沸石晶化速率、产品粒度分布的影响。结果表明,SDS和CTAB的加入可以缩短4A沸石晶化过程中的诱导期,加快晶化速率,并且两种表面活性剂复配使用时可以更加显著的加快晶化速率。     

基材表面性质对合成支撑β-沸石膜的影响

以不同性质的硅铝陶瓷材料为支撑基材,经基面修饰后,采用溶胶-凝胶法制备支撑β-沸石膜.通过实验研究了基材表面的硅铝比以及基面修饰条件对形成β-沸石膜的影响,并采用XRD和SEM对膜进行了表征.结果表明:支撑β-沸石膜的晶体形貌及晶体大小均与支撑基材的表面性质有关.在不同硅铝比的基材表面所生长出的β-沸石晶体膜的形貌不同.在Al2O3表面形成的β-沸石为长条形晶体,而在硅铝陶瓷基材表面上形成的β-沸石为立方颗粒晶体.基材表面的Si-OH基要比Al-OH基更加有利于在表面生长出较小晶体尺寸的β-沸石膜.另外,在硅铝陶瓷基材表面酸处理要比碱处理更有利于β-沸石膜的生长.     

塑料表面糙化处理对其润湿性能的影响

采用化学糙化法对塑料表面进行处理,测定了处理前后表面的粗糙度及接触角。研究结果表明,塑料表面经糙化处理后,其润湿性能得到显著的提高。通过实验数据的回归,得出了润湿准数的关联式。该研究结果对塑料的工程应用具有参考价值。     

晶化温度对硅灰微晶玻璃性能的影响

为响应国家对固体废弃物资源循环利用的号召,坚持以绿色发展为理念,本文以高硅废微硅粉为主要原料,采用整体析晶法制备了CaO-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃,采用TG-DSC、XRD、SEM等分析方法表征了微晶玻璃的晶相种类和显微形貌,并测试了其理化性能。研究表明,在900℃下核化2 h并在1 150℃晶化2 h后,可制备出以钙长石为主晶相的微晶玻璃,当晶化温度继续升高至1 200℃后,微晶玻璃中出现少量气泡,内部出现缺陷,从而导致析晶效果和理化性能下降。该方法制备出的微晶玻璃具有优良的机械性能,抗折强度为93.58 MPa,维氏硬度为845.62 HV_0.5,体积密度为2.88 g/cm³。     

以纳米多晶β沸石为壳的核壳Y型沸石复合物的制备及表征

将经过四乙基溴化铵交换后的Y型沸石加入到已预晶化23~117 h的β沸石反应混合物中,经二次水热晶化,将组成及合成条件差异巨大的Y型沸石和β沸石成功复合在一起,并得到了以Y型沸石为核、以纳米多晶β沸石为壳的核壳沸石复合物(Y@Nano-β)。研究了Y型沸石的四乙基铵根离子(TEA+)改性、改性Y沸石(TEA-Y)添加量、预晶化时间以及二次水热晶化时间等对Y@Nano-β沸石复合物形成的影响,探讨了Y@Nano-β核@壳沸石复合物的形成和生长机理。结果表明,制备条件对Y@Nano-β沸石复合物的形成影响较大。在β沸石合成体系中,Na Y远不及TEA-Y稳定,为得到核壳沸石复合物Y@Nano-β,需要将Na Y沸石交换成TEA-Y。控制每18 m Lβ沸石合成凝胶中加入1 g TEA-Y,β沸石的预晶化时间为96 h,第二步晶化时间大于75 h可以制备出以Y型沸石为核,以晶粒尺寸分布在50~100 nm之间的纳米多晶β沸石为壳的复合物。     

纳米β沸石的合成

纳米沸石作为沸石的主要发展趋势之一,近年来得到了长足发展.沸石纳米化后,由于外表面增大、表面能增高、孔道缩短、外露孔口增多以及外表面酸位数量增加,使其拥有了一系列特殊的优异性能,因此将在工业上得到广泛应用.系统地研究了投料Na2O/Al2O3、SiO2/Al2O3、(TEA)2O/Al2O3以及不同晶化温度对合成β沸石的影响,选择合适的合成条件,合成出纳米β沸石.     

纳米β沸石的改性

采用水热处理和酸处理等方法对纳米β沸石进行改性,考察纳米β沸石的性质变化。结果表明,Na2O含量越低,水热处理后结晶度越高,热稳定性就越好;酸处理在低浓度时以酸洗掉非骨架铝为主,而高浓度酸时不仅脱除非骨架铝,而且还脱除骨架铝;纳米β沸石较难提高硅铝比,达到相同硅铝比时比小晶粒β沸石所需条件要苛刻,其耐酸性能好于小晶粒β沸石。     

L沸石合成及其影响因素的研究

采用水热合成法成功合成出高结晶度的L沸石.合成初始凝胶(物质的量)组成为5.4K2O:5.7Na2O:1Al2O3:30SiO2:500H2O,反应温度为175℃,反应时间为24 h.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对合成的沸石分子筛进行了表征.XRD检测结果表明:制备的沸石具有L沸石典型特征峰,结晶度较高.SEM检测结果表明:合成的L沸石分子筛呈圆柱状,粒径约为1 μm,大小均匀.由于L沸石晶化区间相对狭窄,合成过程中须严格控制反应条件,所以又全面考察了水热合成条件对L沸石晶化的影响,结果表明:nSiO2/nAl2O3、Nh2o/n(Na2O+K2O)、nNa2O/n(Na2O+K2O)对结晶过程影响很大;陈化可以较好地减小晶粒尺寸,增加晶粒均匀度.     

补铝改性β沸石对烷基化反应的影响

制备出补铝β沸石催化剂样品。从样品的红外表征结果讨论了补铝对表面羟基结构的影响和不同状态铝含量的改变。通过程序升温脱附(TPD)对样品进行了各种酸量的测定，结合反应活性评价实验,证明了加铝可使催化剂酸量增加并能提高反应活性。结构测定数据表明补铝样品有较多的微孔表面积和微孔孔容。采用加速失活方法考察了两个样品。结果表明，只加铝的β沸石样品具有较好的稳定性。     

温度和时间对高岭土微球原位晶化L沸石的影响

以高岭土微球为原料,以KOH为碱源合成L沸石。主要考察了陈化温度、陈化时间、晶化温度、晶化时间以及陈化后晶化时间对合成L沸石的影响。实验结果表明:陈化温度对合成沸石分子筛的相对结晶度影响较小;合成L沸石的相对结晶度随着晶化温度的升高而增大,但是晶化温度高于130℃以后,沸石分子筛的相对结晶度反而下降;陈化时间的长短对合成沸石分子筛影响较小,但是合成沸石分子筛的相对结晶度随着晶化时间增长而升高。