模板剂法水热合成高硅铝比ZSM-5分子筛

以工业水玻璃和硫酸铝为主要原料,正丁胺为模板剂,利用水热法合成出了高硅铝比ZSM-5分子筛。考察了晶化时间、晶化温度、投料硅铝比、合成体系pH值以及模板剂用量等因素对晶化产物的影响。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、低温氮气吸脱附、核磁共振、扫描电子显微镜等手段对合成样品进行了表征。结果表明:合成ZSM-5分子筛最适宜的条件为:晶化时间36h,晶化温度170℃,投料硅铝比200,合成体系的pH=11.0,模板剂加入量为模硅比0.2。在最适宜条件下合成得到的ZSM-5分子筛产物具有高的相对结晶度,BET比表面积为335m2/g,晶粒尺寸约为5μm×15μm,骨架硅铝比大于100。     

模板剂在ZSM-5分子筛合成中的应用

分析了模板剂在合成ZSM-5分子筛中的作用机理,在总结常用ZSM-5分子筛模板剂的基础上,系统阐述了模板剂对ZSM-5分子筛的粒径大小、结晶度和晶体形态的影响,最后探讨了混合模板剂在ZSM-5分子筛合成中的应用。     

六亚甲基亚胺在MCM-22分子筛合成中的导向作用及分解行为研究

对以六亚甲基亚胺为模板剂合成MCM-22分子筛的方法进行了优化，并对模板剂在合成中的作用及焙烧分解行为进行了研究。结果表明，采用合适的水与硅物质的量比和晶化温度能有效降低六亚甲基亚胺用量；六亚甲基亚胺在MCM-22分子筛合成过程中起结构导向和平衡电荷的作用；在干燥焙烧过程中无气相六亚甲基亚胺外排，烟气中含氮化合物以NH₃、NO和NO₂为主。     

乙醇辅助剂对MCM-22分子筛结构及催化性能的影响

以六亚甲基亚胺为模板剂,乙醇为有机辅助剂,采用动态水热法合成了一系列MCM-22分子筛,利用X射线衍射(XRD)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和电子扫描显微镜(SEM)等表征手段考察了乙醇辅助剂对MCM-22分子筛的结构及酸性的影响.结果表明,添加适量的乙醇可以有效调控分子筛结构性能和结晶度,分子筛的强酸位的强度适度增强,弱酸位的强度减弱,总酸量和B酸中心数增大,而L酸中心数减少,且晶粒尺寸减小,比表面积增加,但过量的乙醇会导致ZSM-5分子筛的生成.以苯和丙烯烷基化合成异丙苯为模型反应,评价对所制备的分子筛催化性能,发现添加合适的乙醇得到的MCM-22分子筛具有更高的催化活性和选择性.     

不同双模板剂对ZSM-5分子筛催化剂形貌的影响

固定硅源、铝源和水用量,采用复合模板剂,其中一种模板剂为四丙基氢氧化铵,另一种模板剂为有机胺(乙二胺、1,6-己二胺、异丙胺或三乙胺),通过改变第二种模板剂用量和类型,制备系列ZSM-5分子筛催化剂。采用XRD和SEM进行表征,考察不同双模板剂对ZSM-5分子筛催化剂晶体结构和形貌的影响。结果表明,不同双模板剂合成的产物均为纯相ZSM-5分子筛,且具有较高的结晶度,晶粒外形保持不变,但晶粒尺寸有很大差异,顺序为:四丙基氢氧化铵+三乙胺四丙基氢氧化铵+异丙胺四丙基氢氧化铵+1,6-己二胺四丙基氢氧化铵+乙二胺,可见,只改变模板剂种类而不改变硅源、铝源和水的用量,即可合成相对结晶度高、外形相同但晶粒尺寸不同的ZSM-5分子筛催化剂。     

无黏结剂ZSM-35沸石的制备与催化反应性能

考察了不同硅铝比无黏结剂ZSM-35沸石分子筛的合成条件及催化反应性能。以多种有机胺（乙二胺、环己胺、正丁胺）为模板剂，在SiO₂/Al₂O₃为30～40的情况下均可以水热合成无黏结剂ZSM-35沸石。在乙二胺模板剂体系中，ZSM-35合适的晶化温度为130～160℃。提高SiO₂/Al₂O₃至58时，在乙二胺和正丁胺模板剂体系下，合成产物易出现ZSM-5和石英相，而环己胺作为模板剂可以成功制备纯相的无黏结剂ZSM-35沸石。在SiO₂/Al₂O₃为72时，以乙二胺、环己胺、正丁胺为模板剂均难合成纯相ZSM-35沸石，易产生杂晶。在二甲苯异构化反应中，制备的ZSM-35沸石表现出比ZSM-5沸石更好的对二甲苯选择性和更低的二甲苯损失。     

一步合成g-C3N4@ZSM-5分子筛及其光催化性能探究

以硅藻泥为硅源合成了ZSM-5分子筛;以三聚氰胺为前驱体制备g-C3N4,将合成的分子筛(未去除模板剂)与三聚氰胺混合加热,去除模板剂的同时,合成ZSM-5分子筛@g-C3N4.分别用XRD,SEM,TEM,EDS,DTA等对样品进行表征分析,以亚甲基蓝模拟目标污染物,分别考察ZSM-5分子筛@g-C3N4投加量,亚甲...     

模板剂对ZSM-5分子筛甲醛环化制三聚甲醛性能的影响

以四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、正丁胺和季戊四醇为模板剂水热合成ZSM-5分子筛，采用XRF、XRD、SEM、NH₃-TPD、Py-FTIR和²⁷Al MAS NMR等进行了表征，研究了模板剂对ZSM-5分子筛性质及甲醛制三聚甲醛催化性能的影响。结果表明，通过改变模板剂可改变ZSM-5分子筛的酸中心分布、表面酸性质和粒径；较大空间的孔道交叉位置的酸性中心、小催化剂粒径和高表面B酸/L酸比值有利于提高三聚甲醛选择性。以四丙基氢氧化铵为模板剂合成的ZSM-5分子筛的颗粒尺寸为240nm×240nm×150nm，分布于直形孔道和S形孔道的孔道交叉处的Br?nsted酸中心较多，甲醛转化率和三聚甲醛的选择性分别为30.15%和88.35%。     

采用二元模板剂合成MCM-22分子筛的研究

以硅溶胶和偏铝酸钠分别为硅源和铝源制备MCM-22,采用动态水热法合成MCM-22分子筛,考察了以六亚甲基亚胺和哌嗪二元模板剂对合成MCM-22分子筛的影响。XRD和SEM分析表明：采用二元模板剂能够合成较纯的MCM-22分子筛,并且表面形貌基本相同。     

以哌啶为模板剂静态合成MCM-22和MCM-36分子筛

以来源易得的哌啶(PI)取代六亚甲基亚胺(HMI)为模板剂,采用静态合成的方法制备MCM-22分子筛,并进一步以十六烷基三甲基氯化铵(CTMACL)、四丙基氢氧化铵(TPAOH)作为溶胀剂,以正硅酸乙酯(TEOS)为柱撑剂合成MCM-36分子筛,以探索MCM-22和MCM-36的新合成途径。通过XRD、IR、SEM、N2吸附-脱附、NH3-TPD、正丁胺回滴法对MCM-22和MCM-36结构形貌、比表面积、孔径、表面酸量进行表征。结果表明,采用静态法以哌啶为模板剂是合成MCM-22和MCM-36的有效途径,MCM-22结晶度达到98.5%。合成的MCM-22比表面积为382 m2?g-1,孔容为0.25 cm3?g-1,外表面酸量为0.78 mmol?g-1;合成的MCM-36比表面积为468 m2?g-1,孔容为0.39 cm3?g-1,外表面酸量为0.94 mmol?g-1,介孔孔径达2.7 nm。     

水相极浓体系中ZSM-35沸石的合成

以乙二胺（EDA）为模板剂、粗孔硅胶或白碳黑为硅源，在水相极浓体系中合成了高结晶度ZSM-35沸石。利用XRD、SEM、IR和TG-DTA等仪器表征了该法合成样品的物理化学特性，并详细考察了模板剂的用量、晶化时间等因素对合成的影响。研究结果表明，以该法合成的ZSM-35沸石模板剂具有EDA用量少、晶化时间较短和所得沸石结晶度高等特点。     

ZSM-35沸石原位固相转化法合成过程控制

以乙二胺(EDA)为模板剂,采用原位固相转化法合成了ZSM-35沸石,并通过XRD对沸石晶化过程中的影响因素和晶化机理作了详细考察。结果表明,制备ZSM-35沸石适宜的硅铝摩尔比为21n(SiO2)/n(Al2O3)37;Na+与模板剂EDA协同作用,共同对ZSM-35沸石起着结构导向作用;延长晶化时间,ZSM-35沸石容易向ZSM-5沸石转晶,合成ZSM-35沸石合适的晶化时间为14～21 h。对晶化机理的考察表明ZSM-35沸石的合成过程具有固相机理的特征,并且由于ZSM-35沸石与ZSM-5沸石具有相同的次级结构单元,在晶化过程中容易发生转晶。     

碱处理对高岭土微球上原位合成 ZSM-5分子筛的影响

以碱处理的焙烧高岭土微球（CKM）为载体,采用原位合成方法成功制备了ZSM-5分子筛。考察了碱处理条件对原位合成的影响。采用XRD、FESEM、N2吸附-脱附、NH3-TPD对合成样品进行了表征。结果表明：碱处理条件对晶化产物的化学组成、形貌结构有显著影响。7.4%（质量分数）的氢氧化钠溶液在95 ℃、1.5 h条件下处理的 CKM表面合成出纯相的ZSM-5分子筛,颗粒尺寸约为0.8~1 μm,比表面积为128 m2/g,总孔容、微孔比表面积和酸量均明显增加。     

Sn-ZSM-12, a new,large pore MTW type tin-silicate molecular sieve: synthesis,characterization and catalytic properties in oxidation reactions

A new large pore tin-silicate analogue of zeolite ZSM-12 (MTW topology) with Si/Sn molar ratio >70 has been synthesized hydrothermally using a new template, hexamethylene bis(benzyl dimethyl ammonium hydroxide). This material exhibits an expansion in unit cell volume (XRD), an IR band at 970 cm^–1 and a charge transfer band at 205 nm in the UV-Vis region indicating the presence of Si-O-Sn units with Sn⁴⁺ centers in T_d configuration. Sn-ZSM-12 catalyzes the oxidation of phenol,m-cresol andm-xylene using dilute H₂O₂ as an oxidizing agent.     

以TPABr为模板剂的ZSM-5分子筛膜的合成与表征

以四丙基溴化铵(TPABr)为模板剂,直接在多孔的α-A1_2O_3陶瓷管外表面,经过重复合成制得了渗透通量较大的ZSM-5沸石分子筛膜。以合成ZSM-5沸石的DTA/TGA分析结果为依据,确定了去除ZSM-5沸石膜中模板剂的热处理制度。用X R D和S E M对Z S M-5沸石分子筛膜进行了表征,膜的分离因子用单一的氢气和氮气的渗透通量的比值表示。X RD分析表明陶瓷基质表面的膜层是ZSM-5沸石晶相,S E M结果显示合成的沸石膜层晶体相互交连,形成一种连续的多晶层,厚度约10μm。H_2、N_2对分子筛膜的气体渗透表明,合成的ZSM-5沸石膜的H_2/N_2理想分离因子为2.87。     

ZSM-22分子筛的合成与表征

以1,6-己二胺（DAH）为模版剂,在水热合成条件下考察了合成方法、添加晶源、不同硅源、晶化温度、硅铝比等因素对合成ZSM-22分子筛的影响。并采用XRD、SEM等方法对合成样品进行了表征。实验结果表明,在晶化温度为433 K、原料配比为90（SiO2）∶1（Al2O3）∶27（DAH）∶27（K2O）∶3 600（H2O）时,采用正硅酸乙酯为硅源,以动态合成法可合成结晶度良好的ZSM-22分子筛。     

新型双子季胺碱模板剂的合成及纳米ZSM-5分子筛的制备

以对二苄溴为主要原料,设计并合成了一种新型双子季胺碱类化合物,合成路线短,转化效率高,且易于操作。以此作为模板剂,成功制备了具有MFI骨架特征的纳米级ZSM-5分子筛,采用XRD和SEM对其进行表征,考察不同硅铝物质的量比和碱度等条件对ZSM-5分子筛制备的影响。制备的ZSM-5分子筛结晶度较高,颗粒整齐。     

采用不同模板剂控制合成较大晶粒的ZSM-5分子筛

采用不同模板剂以及模板剂组合比较,研究了合成较大晶粒ZSM-5分子筛的过程。通过XRD表征产物的晶相结构,采用SEM观察了产物分子筛的晶粒大小。在分析不同模板剂的模板效应以及合成较大晶粒分子筛影响因素的基础上,提出了能够控制合成中等粒度ZSM-5分子筛的合成方法。结果表明,采用模板剂的不同组合可以控制合成出晶粒粒径在10 μm左右的均匀的较大晶粒分子筛。