无黏结剂整体式沸石分子筛的制备及其催化应用进展

为了获得适宜形状和尺寸的分子筛,工业上合成的粉末或颗粒状沸石分子筛一般需要加入黏结剂来制备成整体式结构,但黏结剂的加入会覆盖沸石分子筛活性位点,堵塞部分孔道,甚至引发一系列的副反应。因此,开发具有良好性能的无黏结剂整体式沸石分子筛是目前研究的热点方向之一。笔者系统地介绍了无黏结剂整体式沸石分子筛的2种合成方法：直接合成法和黏结剂转化法;以及无黏结剂整体式沸石分子筛的3种成型技术：固载化技术、自成型技术和3D打印技术。概述了无黏结剂整体式沸石分子筛在废气净化、石油化工和生物燃料转化等催化领域的相关应用,并对其未来发展趋势进行了展望。     

SSZ-13沸石分子筛的合成及应用

综述了水热法、转晶法、固相研磨法等SSZ-13沸石分子筛的合成方法,介绍了SSZ-13沸石分子筛引入金属杂原子、调变孔尺寸等改性方法。指出开发价格低廉、性能优越的模板剂或不使用有机模板剂的高效合成路线,是实现工业化生产的发展方向。概述了SSZ-13沸石分子筛在甲醇制烯烃、选择性催化还原和气体吸附/分离等应用的研究进展。在催化反应中的积碳和高温失活等问题亟待解决,气体吸附/分离性能还有提高的空间。     

沸石分子筛膜的合成与应用

综述了沸石分子筛膜的合成方法和应用。介绍了制备沸石分子筛膜最常用的水热合成法。包括晶种法和原位合成法,以及沸石分子筛膜在气体分离、渗透汽化和膜反应器中的应用。重点阐述了被广泛研究的MFI型分子筛膜的制备方法与应用。详细讨论了多孔支撑体、晶种、水热合成条件以及合成液组成等因素对晶体生长和膜的形态以及对MFI型分子筛膜分离性能的影响,介绍了定向生长MFI型分子筛膜制备方法的最新进展。展望了沸石分子筛膜的研究方向。     

分子筛基类卟啉金属络合物模拟生物氧化催化作用

综述了近年来有关分子筛固载类卟啉金属络合物及其模拟生物催化氧化作用。典型分子筛有 X型、Y型沸石分子筛 ,以及孔径为 2～ 1 0 nm的介孔分子筛。金属络合物有金属卟啉、金属酞菁、希夫碱金属络合物、联吡啶金属络合物、邻菲咯啉金属络合物、8羟基喹啉金属络合物等。固载方法有柔性配体法、模板合成法、分子渗透法及沸石合成法。络合物固载后催化转化数提高 ,活性点的尺寸和形状环境控制着区域选择性及反应物的扩散作用。     

气固相法合成β沸石分子筛

采用气固相合成方法合成纯β沸石分子筛,用ＸＲＤ,ＳＥＭ,ＴＧ－ＤＴＡ,ＩＲ,ＮＭＲ等手段作出表征,并考察了它的形成机理,发现气固相法合成β沸石分子筛时遵循液相化机理。     

石脑油中正构烷烃在无黏结剂5A分子筛床层中的吸附行为研究

在固定床吸附分离实验装置上对比研究了石脑油中正构烷烃在无黏结剂和有黏结剂5A分子筛床层中的吸附行为。结果表明,随着碳数的增加,各正构烷烃穿透床层的时间增加。与有黏结剂5A分子筛床层相比,无黏结剂5A分子筛床层具有更高的正构烷烃吸附容量,床层穿透时的油筛比更大。在吸附温度300 ℃、石脑油进料空速90 h-1的条件下,无黏结剂5A分子筛对石脑油中正构烷烃的动态吸附容量较有黏结剂5A分子筛高34.5%。正构烷烃在无黏结剂5A分子筛床层中的传质段长度小于有黏结剂5A分子筛床层,无黏结剂5A分子筛床层的有效利用率更高。     

ZSM-5分子筛的类固相体系合成及其晶化机理初探

采用具有液相和固相双相转化机理为主导的类固相体系分子筛合成方法,合成了ZSM-5分子筛.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和低温氮气吸附-脱附技术对合成样品进行了表征,结果表明,该体系合成的ZSM-5分子筛相对结晶度高,无杂晶,晶粒规整,具有高的比表面积和孔容,并呈现多级分布的孔道结构.与常规方法合成样品相比,具有合成周期短、投入产出比高、单釜产率可提高300%的优点.结合实验过程对类固相体系合成ZSM-5沸石的晶化机理进行了初步探索.     

无黏结剂5A分子筛吸附分离正构烃的结焦失活

对比了己烯-1、正己烷和环己烯在无黏结剂5A分子筛上吸附分离时的结焦情况.探讨了吸附温度、吸附质分压及黏结剂对结焦的影响.分析了5A分子筛上的结焦机理.并研究了己烯-1在无黏结剂5A分子筛上的结焦动力学.结果表明,己烯-1更易引起5A分子筛的结焦失活,结焦量和失活度随温度和吸附质分压的增加而增加.有黏结剂5A分子筛上的结焦量和失活度大于无黏结剂5A分子筛.当温度623 K、时间30 min、吸附质分压40 kPa时,己烯-1在无黏结剂和有黏结剂5A分子筛上的结焦量分别为0.019 g/g和0.026 g/g,相应失活度分别为16.4%和28.2%.烯烃分子通过氢转移和聚合等反应生成焦炭.结焦过程遵循连串反应机理.     

沸石分子筛及其复合材料的新型合成方法进展

综述了近年来合成沸石分子筛的新方法———组合水热法、气相转移法和干胶法及其应用,特别介绍了组合水热法在沸石分子筛合成配方的高效筛选中的应用,以及气相转移法和干胶法在分子筛成型和自组装分子筛等方面的应用。最后提出了使用组合化学气相法和组合化学干胶法合成沸石分子筛的新概念。     

含碱土金属的非沸石的小孔分子筛催化剂在含氧化合物转化中的应用

一种将原料转化成烯烃的方法 ,该法包括将原料与非沸石的小孔分子筛催化剂在有效条件下接触 ,生成烯烃 ,其中非沸石的分子筛原位制备或合成后通过用碱土金属化合物加入来改性 ,其中碱土金属离子选自锶、钙、钡及其混合物含碱土金属的非沸石的小孔分子筛催化剂在含氧化合物转化中的应用@孔祥宁$埃克森化学专利公司!美国得克萨斯州 @沃格恩$埃克森化学专利公司!美国得克萨斯州     

无粘结剂5A分子筛吸附分离正构烃的结焦失活研究

对比了1-己烯、正己烷和环己烯在无粘结剂5A分子筛上的结焦情况。探讨了吸附温度、吸附质分压及粘结剂对结焦性能的影响。对5A分子筛的结焦机理进行了分析。并对1-己烯在无粘结剂分子筛上的结焦动力学进行了研究。结果表明,1-己烯更易引起分子筛的结焦失活。分子筛的结焦量和失活度随温度和吸附质分压的增加而增加。有粘结剂分子筛的结焦量和失活度大于无粘结剂分子筛。温度623 K、时间30 min、吸附质分压40 KPa时,1-己烯在无粘结剂和有粘结剂分子筛上的结焦量分别为0.019 g/g和0.026 g/g,相应失活度分别为16.4%和28.2%。烯烃分子通过氢转移、环化和聚合等反应生成焦炭。结焦过程遵循连串反应机理。温度在623 K时,1-己烯在无粘结剂5A分子筛上的结焦反应速率可表示为：C = 1.37×10-3(1-DD/100)pHt。     

沸石分子筛在精细有机合成中的应用

综述了沸石分子筛在精细有机合成中的应用。详细介绍了沸石分子筛在缩合反应、酯化反应、氧化反应、亲核取代反应、重排反应中的应用进展。     

黏结剂对5A分子筛吸附正构烷烃行为的影响

采用真空重量法研究了黏结剂对5A分子筛吸附正构烷烃平衡行为的影响。实验结果表明,与无黏结剂5A分子筛相比,有黏结剂5A分子筛具有更低的正构烷烃吸附容量、更大的吸附特性曲线关联因子以及更低的吸附热;由吸附容量和SEM分析结果推断,黏结剂影响5A分子筛的吸附容量是因其稀释了分子筛中吸附组分的含量以及堵塞了部分分子筛有效孔道;黏结剂对吸附特性曲线关联因子的影响主要是由于添加黏结剂改变了吸附质分子和吸附位间的极性相互作用;黏结剂对吸附热的影响则主要源于部分吸附质分子在黏结剂表面的吸附作用。     

碱性分子筛催化剂制备及在有机合成中的应用

碱性分子筛催化剂分为本征碱碱性催化剂和负载型碱性催化剂,介绍了负载型碱性分子筛催化剂的制备方法,包括化学浸渍法、化学气相沉积法、微波辐射分散法、浸渍-微波法。综述了碱性分子筛催化剂在有机合成中的应用研究进展,尤其是在烯烃异构化反应、异丙醇脱氢反应、Knoevenagel缩合反应、Michael加成反应、醛缩合反应、酯交换反应等方面的应用现状。     

中孔分子筛改性研究进展

中孔分子筛在吸附、催化与分离以及化学组装制备先进材料和分子器件等方面具有潜在的应用价值。与微孔分子筛相比，中孔分子筛的水热稳定性较差，酸性较弱．极大地影响了其在工业催化反应中的广泛应用。本综述了近年来提高中孔分子筛催化活性和水热稳定性等研究方面所取得的成果，并对今后中孔分子筛的发展方向进行了展望。     

氯氟烃分解反应催化剂的研究进展

对有效消除氯氟烃的催化反应法(氯氟烃的加氢脱氯和催化分解)进行了评述。重点对近年来报道的用于氯氟烃加氢脱氯的负载型贵金属催化剂和用于氯氟烃催化分解的金属氧化物、SO42-促进型金属氧化物、沸石分子筛、负载型贵金属、磷酸盐等催化剂进行了总结和比较,认为磷酸盐A lPO4有望成为催化活性高、稳定性强的氯氟烃分解催化剂。     

5A分子筛吸附正己烷的性能及其表征

测定了两种5A分子筛(5A-1和5A-2)对正己烷的吸附性能,并对它们的结构进行了表征,分析了5A分子筛的微观特性与吸附性能的关系。实验结果表明,与5A-2相比,5A-1的结晶度更高,且5A-1晶粒规整、大小均匀,n(SiO2)∶n(Al2O3)为1.99,具有适度的表面酸性,在30℃下对正己烷的平衡吸附量达到0.16kg/kg,比5A-2提高了约24%。在5A分子筛成型制备中,扩孔剂焙烧以及黏结剂转晶过程中形成的二次孔有利于减小对正己烷吸附的扩散阻力;5A-1具有较小的中孔平均孔径(3.59nm)、较大的中孔比表面积(484.98m2/g)以及适度的中孔和大孔分布,使其对正己烷的吸附速率较快;5A-1对正己烷的吸附平衡时间近似为5A-2的1/12。     

Liquid-Phase Adsorption Kinetics of n-Paraffins on 5A Zeolite

Abstract

The adsorption kinetics of n-hexane from liquid-phase on 5A zeolite crystals, binderless pellets, powder with binder, and pellets with binder are investigated in order to develop the diffusion control mechanism. The adsorption kinetics of n-C₅–n-C₈ from liquid-phase are studied on binderless 5A zeolite pellets and the pellets containing binder. Adsorption rate of n-paraffins on binderless pellets is controlled by micropore diffusion while it is controlled by macropore diffusion on 5A zeolite pellets with binder. For the same adsorbate, the apparent diffusional time constants on the binderless pellets are about 6–11 times larger than those on others.