有机硅烷改性ZSM-5/BPPO非对称膜制备及其渗透汽化性能

以硅烷改性ZSM-5分子筛为填充剂,采用沉浸凝胶相转化法制备了ZSM-5/BPPO非对称膜. 结果表明,分子筛在BPPO膜中分散均匀,填充分子筛后膜表面粗糙度增大、疏水性增强. 以低浓度乙醇-水体系为研究对象,考察了分子筛填充量、进料液浓度及进料液温度对ZSM-5/BPPO膜渗透汽化分离性能的影响. 结果表明,随乙醇浓度增大,ZSM-5/BPPO膜的分离因子减小,渗透通量增大;随进料液温度升高,ZSM-5/BPPO膜的分离因子及渗透通量均增大;在60℃、分子筛填充量为0.3%(w)时,ZSM-5/BPPO膜对5%(w)乙醇-水体系的分离因子高达18.49,渗透通量为529.69 g/(m2×h). ZSM-5/BPPO膜对不同醇-水体系的分离结果表明,醇类分子量越大,膜分离性能越好.     

改性ZSM-5沸石上甲苯-乙醇烷基化催化性能的研究

本文研究了甲苯-乙醇在改性 ZSM-5沸石分子筛上的烷基化反应,并对其进行了单组份磷改性和双组份磷-铁、磷-镁、磷-钙改性实验。实验表明,改性后的催化剂的反应活性均不同程度地降低了,而对位产品的选择性则明显提高了。这归因于加入新的组份改变了沸石的孔道和孔口尺寸,其表面酸性也发生了变化。     

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。     

磷改性分子筛的研究进展

综述了国内外采用磷化合物改性沸石分子筛（ZSM-5、Y、β和MCM-41等）的研究进展,重点介绍了改性后沸石分子筛的结构、催化活性,水热稳定性和表面酸性以及其催化反应等方面的变化,同时对磷改性沸石分子筛的应用前景进行了展望。     

环糊精修饰沸石改性聚氨酯膜的制备及脱酚性能研究

采用β-环糊精(β-CD)对沸石(ZSM-5)进行化学改性,得到3种β-CD修饰的沸石,并将改性后的沸石填充到聚醚型聚氨酯(PU)中,制备了3种改性膜。采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和热重(TG)手段对改性的沸石以及改性膜进行了结构和热性质表征,考察了不同改性沸石填充膜的渗透汽化脱酚性能。结果表明,填充了改性沸石的PU膜可以有效分离苯酚/水混合物中的苯酚,3种改性沸石填充的膜的渗透通量均显著大于未改性沸石填充膜和空白膜,其中以异氰酸酯为桥联结构接枝环糊精沸石填充膜综合分离性能最佳,对于80℃含0.3%的苯酚水溶液,渗透通量为43.35 kg·μm/(m~2·h),分离因子为15.24。     

ZSM-5沸石的改性及其在烷基化反应中的应用进展

ZSM-5沸石在石油化工中的应用非常重要。本文对ZSM-5沸石的改性技术的现状及其近年来在烷基化反应中的开发应用的最新进展进行了综合阐述,ZSM-5沸石的应用已取得了一定的成果,为其今后的开发利用提供了新的思路。     

采用复合晶种法在大孔载体上制备高性能ZSM-5沸石膜

采用复合晶种法在α-Al2O3载体上制备ZSM-5沸石膜.首先采用热浸渍-擦涂法在大孔α-Al2O3载体上预涂一层由纳米ZSM-5分子筛团聚而成的大晶种颗粒,对载体表面的大孔进行初步修饰;然后在此基础上利用提拉法涂覆小晶种,从而形成一层薄而连续的晶种层;最后在175℃下利用二次生长法制备ZSM-5沸石膜.采用SEM和XRD等方法,对制备的ZSM-5沸石膜进行表征,并对其进行渗透汽化性能测试.结果表明:制备的ZSM-5膜连续、致密且厚度为8μm;在温度353 K下,分离质量分数为90％的乙酸/水体系,其渗透通量可达0.89 kg/(m2·h),分离系数接近于无穷大.     

有机硅烷改性PDMS/Silicalite渗透汽化杂化膜制备及其分离性能

采用硅烷偶联剂对全硅沸石Silicalite-1进行表面改性,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,制备了渗透汽化PDMS/Silicalite杂化膜. 用FT-IR, TGA等对改性的效果和杂化膜的热稳定性能进行了表征,并以低浓度乙醇/水体系为研究对象,以渗透通量和分离因子为评价指标,考察了料液组成、进料温度、循环流速、膜下游侧真空度等因素对改性杂化膜分离性能的影响. 结果表明,硅烷改性沸石所制杂化膜对低浓度乙醇/水体系的分离因子比空白膜和未改性杂化膜分别提高136%和45%. 随料液中乙醇浓度从5%增加到69%,膜分离因子从22降低到7,而其他因素对膜的选择性影响较小.     

沸石ZSM-5吸附回收低浓度煤层气中CH4

利用高硅疏水性沸石ZSM-5吸附回收低浓度煤层气中的甲烷,对其吸附平衡、吸附动力学以及真空变压吸附分离过程进行了理论和实验研究。通过重量法和穿透曲线法测定了CH₄/N₂单组分及双组分的竞争吸附平衡数据,并采用Multisite Langmuir吸附等温线模型对其进行拟合。结合CH₄和N₂稀释穿透曲线实验数据和等温无动量损失的双分散二级孔结构扩散模型,获得CH₄和N₂在沸石ZSM-5上的微孔扩散系数。建立并求解包含质量、动量及能量传递的固定床吸附分离模型方程,预测了CH₄和N₂在沸石ZSM-5上的竞争吸附穿透曲线。进一步采用ZSM-5吸附剂填充床单柱四步真空变压吸附实验考察了进料浓度、进料流速、进料时间以及吹扫比对分离效果的影响。结果发现沸石ZSM-5对CH₄具有较好的选择性,沸石晶粒内的微孔扩散为吸附速率控制步骤,真空变压吸附工艺可将模拟煤层气中20%的CH₄提纯至31%～41%,回收率为93%～98%。     

热浸渍涂晶加旋转晶化制备亲水性ZSM-5沸石膜及其性能表征（英文）

采用热浸渍涂晶加旋转晶化方法在α-Al_2O_3微孔支撑体上合成了ZSM-5沸石膜,并将其应用于异丙醇/水体系渗透汽化脱水。对ZSM-5沸石膜的物相组成和显微结构进行表征,研究了合成时间、晶种浓度、制备方法对ZSM-5沸石膜性能的影响。结果表明:当第一次涂晶浓度为2g/L、二次晶化时间为28h时,制备出的ZSM-5沸石膜交互生长良好,膜层致密。对比3种合成方法(浸渍涂晶加旋转晶化法,热浸渍涂晶加旋转晶化法,热浸渍涂晶加静态晶化法)制备的ZSM-5沸石膜对90%异丙醇渗透汽化脱水性能。结果表明:热浸渍涂晶加旋转晶化法更适合制备亲水性ZSM-5沸石膜,制备出的沸石膜在348K时对90%异丙醇进行渗透汽化脱水,渗透通量可达到1.68 kg/(m~2·h),分离因子为17 991。     

碱处理ZSM-5分子筛催化乙醇制丙烯性能

为了提高分子筛催化乙醇制丙烯的性能,使用Na OH溶液对ZSM-5分子筛进行改性处理,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸脱附和程序升温脱附(NH3-TPD)等方法对分子筛进行了表征。考察了碱处理时间对分子筛的结构、形貌以及酸性的影响,并将碱处理ZSM-5分子筛用于乙醇制取丙烯催化反应。结果表明:经过0.2 mol/L Na OH溶液处理120 min后,ZSM-5分子筛产生了一定量的介孔,但仍然保持晶体结构(MFI)的微孔骨架结构,分子筛表面酸性稍微降低。在500℃时该催化剂上乙醇转化为丙烯的收率比未经碱处理的ZSM-5有所提高,从22.8%提高到28.8%。ZSM-5分子筛表面酸性的微调和形成的有助于产物扩散的介孔结构,改善了分子筛催化乙醇转化丙烯的催化性能。     

聚醚型聚氨酯及其沸石改性膜的制备与脱酚性能研究

采用不同的聚醚型商业成品聚氨酯和78A、85A两种硬度的预聚体制备了八种不同软段结构和含量的聚氨酯膜,并用红外光谱(FTIR)对其进行表征。考察了ZSM-5沸石对PU膜的溶胀度及渗透汽化性能的影响。结果表明,聚醚型聚氨酯膜可以有效分离苯酚/水混合物中的苯酚,添加ZSM-5沸石后,膜的溶胀度随沸石添加量的增加先降低后升高,添加1%ZSM-5沸石的膜,分离因子和渗透通量高于纯聚氨酯膜。     

ZSM-5沸石合成与改性技术进展

ZSM-5沸石在石油化工过程中得到广泛应用。阐述了ZSM-5沸石的合成、改性技术现状及其应用以及近年来的研究和开发应用最新进展，为ZSM-5沸石的开发利用提供新的思路。     

ZSM-5沸石膜用于生物油的脱水分离及其再生过程研究

在水热条件下通过无模板剂法合成了连续的ZSM-5沸石膜，并将其用于生物油的渗透汽化以进行高效脱水分离。ZSM-5沸石膜在强酸性、多组分的生物油体系中保持了很好的化学稳定性和优异的分离选择性，但在分离过程中面临着较强的膜污染问题，导致了膜通量的大幅下降。ZSM-5沸石膜的再生研究表明，膜的渗透通量随着再生温度的升高而逐渐提高。当再生温度为220℃时，ZSM-5沸石膜的渗透通量可以恢复至初始的88%。再生的机理研究表明，ZSM-5沸石膜中大量的晶内孔在生物油体系中极易被污染，从而导致渗透通量迅速下降；而相对较大的晶间孔却难以被完全堵塞，水分子在被污染的ZSM-5沸石膜中主要通过晶间孔进行渗透。上述结果表明，通过合理调控ZSM-5沸石膜的晶间孔的数量和尺寸大小可有效提升ZSM-5沸石膜在生物油中的渗透汽化脱水分离性能。     

沸石ZSM-5吸附回收低浓度煤层气中CH_4

利用高硅疏水性沸石ZSM-5吸附回收低浓度煤层气中的甲烷,对其吸附平衡、吸附动力学以及真空变压吸附分离过程进行了理论和实验研究。通过重量法和穿透曲线法测定了CH_4/N2单组分及双组分的竞争吸附平衡数据,并采用Multisite Langmuir吸附等温线模型对其进行拟合。结合CH_4和N2稀释穿透曲线实验数据和等温无动量损失的双分散二级孔结构扩散模型,获得CH_4和N_2在沸石ZSM-5上的微孔扩散系数。建立并求解包含质量、动量及能量传递的固定床吸附分离模型方程,预测了CH_4和N2在沸石ZSM-5上的竞争吸附穿透曲线。进一步采用ZSM-5吸附剂填充床单柱四步真空变压吸附实验考察了进料浓度、进料流速、进料时间以及吹扫比对分离效果的影响。结果发现沸石ZSM-5对CH_4具有较好的选择性,沸石晶粒内的微孔扩散为吸附速率控制步骤,真空变压吸附工艺可将模拟煤层气中20%的CH_4提纯至31%~41%,回收率为93%~98%。     

无模板ZSM-5改性及其催化甲苯-乙醇烷基化制备对甲乙苯的研究

选用无模板法合成的ZSM-5为催化剂母体，对其进行浸渍法改性，研究其在固定床上催化甲苯-乙醇烷基化合成对甲乙苯的性能。考察了Si、P、Mg单组分改性无模板ZSM-5所得催化剂的反应性能，研究了Si、P、Mg多组分复合改性所得催化剂的烷基化反应性能，并结合相关表征进行了分析讨论。结果表明，在甲苯-乙醇烷基化反应中，采用的无模板合成的ZSM-5催化剂具有与商业有模板合成的ZSM-5催化剂相当的反应性能；Si、P、Mg多组分联合改性的催化剂可以获得高对位选择性甲乙苯产品，8Si-9P-6Mg/HZSM-5催化剂具有很好地择形催化效果，其乙醇转化率为100%,甲苯转化率可达9%以上，对甲乙苯选择性高达99%以上。     

ZSM-5沸石填充聚氨酯膜的制备及渗透汽化分离水中乙酸异丙酯

采用两步法制备了ZSM-5沸石填充的疏水性端羟基聚丁二烯基聚氨酯（PU）膜,用以分离水中芳香性有机物乙酸异丙酯。对该膜的化学结构、形貌及热稳定性进行了表征,并研究了ZSM-5沸石填充的PU膜的溶胀度及渗透汽化性能。结果表明：添加ZSM-5沸石后,膜的热稳定性明显提高,沸石与膜的相容性较好,且随着添加量的增加,膜的溶胀度降低,分离因子先升后降。在303 K、料液浓质量分数为1%的条件下,ZSM-5添加量为20%（质量分数）时,分离因子达到最高;同时随着料液浓度及操作温度的上升,通量和分离因子都增加。在333 K、料液质量分数为1%的条件下,PU-ZSM-5-20膜的分离因子及通量最高可达288.72 g/（m2·h）和53.21 g/（m2·h）。     

硅钛改性ZSM-5分子筛抑制“反相效应”的探讨

采用SiCl4和TiCl4对ZSM-5分子筛进行改性，考察硅和钛的氯化物改性对分子筛的调变作用，关联甲苯乙醇乙基化反应与表面酸性及孔结构的变化。阐明了能够兼顾调整酸强度和保持孔结构畅通性的改性方法，有助于克服ZSM-5分子筛改性过程中“反相效应”的现象。从试验结果看，ZSM-5分子筛经水蒸气老化处理后，以TiCl4进行改性，能制出对甲苯乙基化具有较高初活性和对位选择性的催化剂。     

锌离子改性缺陷型ZSM-5沸石的研究

利用多种不同表征及评价手段对比研究了锌改性的缺陷型ZSM-5沸石和缺陷程度较小的常规ZSM-5沸石在锌离子物种、表面酸性和丙烷催化转化性能的区别。研究结果表明：不同于常规ZSM-5沸石，落位于缺陷型HZSM-5沸石羟基窝的锌离子物种主要以亚纳米氧化锌团簇形式存在，这种亚纳米氧化锌团簇在丙烷转化反应中表现出更好的丙烷脱氢反应选择性。此外，锌离子改性的缺陷型HZSM-5沸石由于保留较多的Br?nsted酸中心，因而在丙烷转化反应中生成较多的芳烃产物。     

磷改性ZSM-5沸石的催化裂化性能

用磷改性ZSM-5沸石,并将其制备成催化剂。初步考察了其物化性能的变化,并在固定床重油微反装置上考察了其催化裂化反应特性。研究发现,磷能显著改善ZSM-5沸石的活性、稳定性和选择性。ZSM-5沸石上不同的磷含量和其与不同的Y型分子筛配伍对催化裂化反应有着显著的影响。合理调配催化裂化催化剂的活性组分,适当控制其氢转移能力和烷基化能力,对增产丙烯有着积极的意义。