Ni-MCM-41分子筛合成及其对模拟柴油吸附脱氮性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂、以硝酸镍为镍源,采用水热合成法合成Ni-MCM-41杂原子分子筛,并对其进行红外光谱（IR）、X射线衍射（XRD）及N2吸附-脱附表征。IR和XRD结果表明样品具有MCM-41分子筛的介孔结构,镍离子已进入分子筛骨架,N2吸附-脱附结果得出Ni-MCM-41杂原子分子筛的比表面积为523 m2/g,平均孔径为2.82 nm,孔体积为0.625 8 cm3/g。研究了Ni/SiO2摩尔比对分子筛吸附脱除含吡啶模拟柴油碱性氮化物的影响,确定Ni/SiO2摩尔比为0.01的Ni-MCM-41分子筛吸附脱氮效果最佳。考察了分子筛用量、吸附温度、吸附时间对Ni-MCM-41（0.01）分子筛吸附脱氮性能的影响,结果表明最佳吸附脱氮条件为：分子筛用量为0.02 g/mL（相对于模拟柴油）,吸附温度为40 ℃,吸附时间为20 min。     

杂原子介孔分子筛Ba-MCM-41的制备及其吸附脱氮性能

采用水热合成法制备了介孔MCM-41和Ba-MCM-41分子筛,并利用X射线衍射、N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱对介孔MCM-41和Ba-MCM-41分子筛进行了表征.将Ba-MCM-41分子筛用于对模拟油的静态吸附脱氮试验,结果表明,当模拟油用量为15 mL时,较适宜的吸附脱氮条件为分子筛用量0.3 g、吸附温度...     

镧对CoMCM-41介孔分子筛结构的影响

以硅酸钠、氯化钴和氯化镧为原料,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,通过水热法合成了CoMCM-41介孔分子筛和Co-LaMCM-41介孔分子筛。采用XRD、FT-IR、TEM、N_2吸附-脱附等方法对试样的物化性能进行表征,结果表明:合成出了具有介孔结构的CoMCM-41和Co-LaMCM-41,550℃焙烧可以将模板剂有效去除并不影响介孔结构。CoMCM-41的比表面积为897.25 m~2/g,Co-LaMCM-41的比表面积为508.85 m~2/g。引入稀土元素镧使CoMCM-41介孔分子筛的比表面积下降,平均孔径增大,介孔有序性降低。     

锌离子改性NaY分子筛的吸附脱氮性能

常规Y型分子筛酸强度较弱,对柴油中碱氮吸附能力较差。采用Zn~(2+)改性NaY分子筛,利用XRD、FT-IR对改性分子筛进行了表征,并研究改性ZnY的吸附脱氮性能,考察了改性温度、Zn~(2+)浓度、吸附温度及吸附时间对脱氮的影响。实验结果表明,改性温度为50℃、Zn~(2+)摩尔浓度为0.5mol/L时改性得到的ZnY分子筛吸附脱氮效果最佳。改性ZnY分子筛IR谱图在波数为1 024cm~(-1)处的特征峰与标准NaY分子筛在该处的特征峰显著不同,说明Zn~(2+)已成功交换到NaY分子筛骨架中。ZnY对含喹啉模拟燃料的吸附脱氮研究表明,吸附容量可达51.05mg/g,较适宜吸附时间为60min,吸附温度为40℃,对市售0#柴油脱氮的较适宜吸附时间为40min,剂油比为3g∶25mL,但吸附容量仅为0.443mg/g。     

介孔Co-MCM-41分子筛吸附脱除FCC柴油中的碱性氮化物

研究了不同Co掺杂量介孔Co-MCM-41分子筛吸附脱除FCC柴油中的碱性氮化物。静态吸附实验结果表明,各Co-MCM-41分子筛的吸附脱碱氮能力均优于MCM-41,其中Co-MCM-41(0.06)的吸附容量最大为9.11mg/g,优于MCM-41的7.36mg/g。但当掺杂Co/Si比大于0.06时,过多的Co会以Co3O4形式高度分散在分子筛孔道中,堵塞了吸附活性位,使其吸附脱除FCC柴油中碱性氮化物的能力反而有所下降。Co-MCM-41(0.06)静态实验时FCC柴油的GC-NCD结果表明,脱除了82.21%苯胺类碱性氮化物,44.68%的弱碱性吲哚类氮化物及24.43%的非碱性的咔唑类氮化物,说明Co-MCM-41(0.06)对碱性氮化物具有较好的选择性。动态实验结果表明,每克Co-MCM-41(0.06)可将15.2mL的FCC柴油的碱氮从235.95μg/g脱除到10μg/g以下,吸附容量为3.09mg/g,动态实验时MCM-41吸附脱碱氮能力几乎完全消失了。采用焙烧或乙醇溶剂洗涤再生处理模拟柴油的Co-MCM-41(0.06)几乎完全恢复了吸附脱氮能力,但处理FCC柴油试样的再生效果较差。     

金属有机骨架MIL-101对焦化蜡油中碱氮的吸附

采用水热合成法制备了金属有机骨架MIL-101,并用于对焦化蜡油(CGO)的吸附脱氮。采用XRD、SEM、FTIR和N_2吸附-脱附等技术对MIL-101试样进行了表征。考察了吸附剂加入量、吸附时间、吸附温度等条件对吸附剂性能的影响。表征结果显示,合成的MIL-101具有粒径为250~300 nm的正八面体结构,比表面积为3 248 m~2/g,孔体积为1.65 cm~3/g,并由两种介孔结构组成。实验结果表明,MIL-101经活化处理后可去除孔道内部残留的对苯二甲酸,并显著提升其吸附性能;在吸附剂用量为0.75 g、吸附温度为120℃、吸附时间为1 h时,吸附过程达到平衡,CGO的碱氮含量(w)由1.441×10~(-3)降至0.396×10~(-3),脱氮率达72.5%。     

多级孔SAPO-5分子筛的合成及其在柴油加氢精制催化剂中的应用

以十六烷基三甲氧基有机硅氯化铵（TPHAC）为介孔模板剂,通过一步水热法合成具有微孔-介孔结构的多级孔SAPO-5分子筛（HI-SAPO-5）。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、N2-吸附/脱附、X射线荧光光谱（XRF）、吡啶吸附红外光谱等表征方法研究HI-SAPO-5分子筛的物化性质。结果表明：在常规SAPO-5分子筛（N-SAPO-5）合成体系中引入TPHAC能够合成出纯相的HI-SAPO-5;与N-SAPO-5相比,HI-SAPO-5具有更高的外比表面积与介孔孔体积以及适宜的酸量与酸强度。将HI-SAPO-5引入γ-Al2O3载体中,制备成柴油加氢精制催化剂。焦化柴油加氢评价结果表明,引入HI-SAPO-5的催化剂表现出优异的加氢脱硫、加氢脱氮与芳烃加氢饱和性能,产物中的硫质量分数为8 μg/g,双环以上芳烃质量分数为1.1 %。     

凹土基5A分子筛的合成及正构烷烃吸附分离的研究

以廉价易得的凹凸棒土为原料,采用水热合成法,通过优化原料配比、晶化温度和晶化时间等条件,制备了凹土基5A分子筛吸附剂。采用XRD、SEM、N_2吸附-脱附等方法对合成的5A分子筛微观结构进行表征;并应用于正构烷烃的吸附分离,测定了吸附正己烷(n-C_6)和正庚烷(n-C_7)有机蒸汽的静态吸附速率曲线和吸附等温线。表征结果显示,合成的5A分子筛中既有微孔又有一定的中孔,晶体颗粒直径达到纳米级,呈现规整的立方晶体形貌。实验结果表明,在n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)=2.3、n(Na_2O)∶n(H_2O)=12∶600(试样B)、晶化温度为85℃、晶化时间为4 h的条件下,制备的5A分子筛晶粒更加规整、比表面积更大、吸附速率更快,对n-C_6,n-C_7的静态饱和吸附量最大,分别为149 mg/g和144 mg/g。     

MCM-41负载磷钨酸催化剂的制备及其对乙酰化反应的催化性能

采用水热合成法制备了介孔分子筛 MCM-41,并利用浸渍方法将磷钨酸负载在 MCM-41分子筛上,经煅烧得到 PW/MCM-41催化剂;利用 X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱、N_2吸附-脱附和 NH_3程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征;考察了 PW/MCM-41催化剂对苯甲醚及1,4-二甲氧基苯的乙酰化反应的催化性能。表征结果显示,磷钨酸负载到 MCM-41分子筛上后,保持了 Keggin 结构,MCM-41分子筛保持了介孔结构。实验结果表明,PW/MCM-41催化剂的活性随磷钨酸负载量的增大而降低;磷钨酸质量分数为30%的 PW/MCM-41催化剂上反应底物的转化率最高,使用该催化剂0.8 g,以10 mL 二氯甲烷为溶剂,在苯甲醚用量0.01 mol、乙酸酐用量0.02 mol、反应温度140℃、反应时间4 h 的条件下,苯甲醚转化率可达77.0%,对甲氧基苯乙酮的选择性为96.5%。     

含镍介孔分子筛催化热解乙醇制备纳米碳管

采用水热法制备了含Ni介孔分子筛,在常压下用所合成的含Ni介孔分子筛为催化剂通过CVD法制备出管径约为10 nm的多壁纳米碳管。采用X射线粉末衍射、N_2物理吸附、透射电子显微镜等方法对含Ni介孔分子筛进行了表征。所合成的含Ni介孔分子筛的比表面积为811.2 m~2/g,平均孔径为3.64 nm,热稳定性高达800℃。     

盐酸用量对Al-SBA-15介孔分子筛性质和加氢裂化性能的影响

以异丙醇铝为铝源,正硅酸乙酯为硅源,在不同含量的盐酸介质中,采用一步直接合成法合成介孔分子筛Al-SBA-15,并制成催化剂,采用XRD、N_2吸附-脱附、SEM、TEM、~(27)Al MAS NMR和NH_3-TPD等方法对分子筛和催化剂进行了表征,并对催化剂进行了性能评价。结果表明:加入20g盐酸时,Al-SBA-15介孔分子筛具有高度有序的六方结构,其酸性较强;以介孔分子筛Al-SBA-15作载体制备的加氢裂化催化剂具有较好的重油加氢裂化性能,中间馏分油选择性达87.3%,中间馏分油收率达60.8%,且产品性能较优,可用于生产优质柴油和喷气燃料,也可为重整和裂解制乙烯装置提供优质原料。     

NaY/β复合分子筛改性及对模拟柴油中氮化物的吸附性能

利用二次交换二次焙烧方法对NaY/β分子筛进行改性,制备CeY/β和BaY/β复合分子筛。采用XRD、ICP-MS表征方法对改性前后的分子筛结构进行分析;采用氮含量600 μg/g的模拟柴油,考察改性前后分子筛的吸附脱氮效果,并优化吸附脱氮条件。结果表明：改性前后分子筛的特征峰基本一致,说明改性没有改变分子筛的主体晶型;改性后分子筛的脱氮率明显增加,CeY/β分子筛的脱氮效果最佳;CeY/β分子筛的适宜吸附条件为：剂油质量比1:20,反应温度40 ℃,吸附时间3.0 h;BaY/β分子筛的适宜吸附条件为：剂油比质量1:40,反应温度40 ℃,吸附时间4.0 h。     

Al-MCM-41分子筛的制备及其催化合成聚甲氧基二甲醚

采用水热合成法制备了不同Al含量的Al-MCM-41介孔分子筛,考察了分子筛催化甲醇和多聚甲醛合成聚甲氧基二甲醚(PODEn,n为聚合度)的性能;采用XRD、FTIR、N2吸附-脱附、ICP-OES、SEM、NH3-TPD等方法分析了分子筛的孔结构和酸性质对产物分布的影响,并对PODEn的合成工艺条件进行了优化。实验结果表明,制备的Al-MCM-41分子筛具有二维六方有序介孔结构;Al的掺入导致分子筛的比表面积、孔体积和孔径出现不同程度的减小,但有效提高了分子筛的中强酸量,进而促进高聚合度产物的生成;硅铝比为40的Al-MCM-41(40)分子筛的催化性能最优。PODEn最佳合成条件为:135℃、5 h、甲醇与多聚甲醛的摩尔比为1.5、催化剂的用量为2%(w),在此条件下,甲醇转化率达74.5%,PODE3~5选择性达31.3%。Al-MCM-41(40)分子筛重复使用5次仍具有较好的催化活性。     

以廉价原料合成介孔分子筛MCM-41

以廉价的水玻璃(钠型或钾型水玻璃)作为二氧化硅的前驱体和碱源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,采用水热晶化法一步合成了介孔分子筛MCM-41.采用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附等手段对合成的样品进行了表征.结果表明,合成的样品具有较好的有序度和优良的表面性质,比表面积和孔径分别为867.7 m2/g和3.59 nm.向反应体系中添加适量的90#商用汽油,可以起到扩孔的作用,使得介孔MCM-41的孔体积和孔径变大,分别为0.96 cm3/g和4.74 nm.此成本低廉的合成路线对于介孔分子筛的工业化有重要意义.     

介孔分子筛Al-MCM-41的吸附脱氮性能研究

以硅酸钠为硅源,硫酸铝为铝源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热合成法制备出不同硅铝比(摩尔比)的介孔分子筛Al-MCM-41。利用XRD,BET等手段对合成分子筛进行了表征,并在间歇式吸附装置上对喹啉(吲哚)-液体石蜡模型化合物进行吸附脱氮实验。结果表明,所制备介孔分子筛Al-MCM-41具有较大的比表面积,适宜的孔径和较大的孔容;铝原子的加入可增加分子筛的酸性位,改善吸附性能;其对碱性氮化物喹啉的吸附性能优于对非碱性氮化物吲哚的吸附性能,且在最佳吸附温度120℃下,硅铝比为60的分子筛对喹啉的吸附效果最佳,而硅铝比为40的分子筛对吲哚的吸附效果最佳。     

一种钴-铜分子筛催化剂的合成及其催化氧化性能

采用水热晶化法合成了Co-Cu-SBA-15介孔分子筛,并且用XRD、FTIR、N2吸附-脱附、SEM、TEM对所合成的试样进行了表征。结果表明:Co-Cu-SBA-15介孔分子筛具有高度有序的介孔结构和均一的孔径分布,部分过渡金属离子进入了分子筛骨架。Co-Cu-SBA-15在双氧水为氧化剂的条件下催化乙苯氧化反应,在催化剂用量0.2g、100℃反应8h的优化条件下,乙苯转化率可达32.12%,苯乙酮选择性为89.26%。     

磷酸介质体系中合成SBA-15介孔分子筛的研究

在磷酸介质中,通过水热法合成出了高度有序的介孔分子筛SBA-15,并采用XRD、N2吸附脱附、TEM、红外等测试手段对合成样品进行了表征.结果表明,产物具有二维六角排列的介孔结构,结晶度高,其BET比表面积可达937 m2/g,孔体积1.15 cm3/g,孔径6.49 nm.     

乙醇-盐酸辅助脱模制备Ni/Al-KIT-6介孔催化剂及其正庚烷异构性能

采用乙醇-盐酸萃取辅助高温焙烧法(萃取 焙烧两步法)脱除模板剂(聚环氧乙烷(PEO) 聚环氧丙烷(PPO) 聚环氧乙烷聚合物,P123),经金属Al原位掺杂改性,水热晶化法合成了一种具有蠕虫状形貌的Al/KIT-6介孔分子筛,使用浸渍法制备了不同镍负载量的Ni/Al-KIT-6金属-酸双功能催化剂。采用XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD、IR、SEM和TEM等表征手段对Al-KIT-6分子筛及催化剂样品进行物化性能分析,并以正庚烷为反应原料,对Ni/Al-KIT-6催化剂样品进行正庚烷异构化反应性能评价。结果表明：采用萃取 焙烧两步法可以有效脱除模板剂,相比于常规焙烧法和萃取法脱除模板剂制备的分子筛样品,萃取-焙烧两步法脱除模板剂制备的KIT-6分子筛样品具有更大的比表面积、孔体积,同时孔径分布更加均一;分子筛骨架中掺杂Al原子增加了分子筛的酸性;在氢气流速30 mL/min、重时空速7.6 h^-1、反应温度190 ℃、反应时间3 h,常压的条件下,镍负载质量分数为5%的Ni/Al-KIT-6催化剂作用下进行庚烷异构化反应,正庚烷转化率最高为26.8%,异庚烷选择性高于99.5%。     

Ni2P/SBA-15催化剂的制备及加氢脱氮性能的研究

采用等体积浸渍法和H2原位还原法制备了Ni2P/SBA-15催化剂,分别考察了不同P/Ni比、还原温度、活性组分质量分数对加氢脱氮性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附(BET)等技术,考察了SBA-15分子筛及其催化剂形貌和织构性质,并以喹啉为模型化合物在微型固定床反应器上考察了不同温度对催化剂加氢脱氮(HDN)性能的影响。结果表明,当磷镍比为1,磷化镍质量分数为30%,还原温度为650℃时,其催化活性最好,在360℃、3 MPa、氢油体积比500、液时空速2h-1的反应条件下,喹啉的脱氮率可以达到85.6%。     

介孔有机硅分子筛PMO-SO_3H的合成及催化性能

在碱性和水热条件下,以十八烷基三甲基氯化胺(ODTMA)为模板剂、有机硅为硅源,合成出含磺酸基的介孔有机硅分子筛PMO-SO3H。分别进行了XRD、红外光谱和TGA分析,并用N2吸附-脱附法测定其比表面积和孔分布,同时进行了苯酚烷基化反应。结果表明,磺酸基摩尔分数高达0.15时,仍然具有介孔分子筛MCM-41的完整晶体结构;比表面积和孔径随磺酸基含量的增加而降低,磺酸基摩尔分数为0.25时,比表面积和孔径仍保持较高值;含磺酸基的介孔分子筛比沸石分子筛催化剂具有更高的活性,介孔有机硅分子筛比介孔硅基分子筛具有更高的水热稳定性;磺酸基在分子筛表面的最佳摩尔分数为0.15。