正丁醇在无机硅源合成介孔分子筛过程的作用

研究了在传统的水体系下,将少量正丁醇引入介孔分子筛合成体体系做助剂对介孔分子筛合成及其物化性能带来的影响。研究发现,少量正丁醇的存在能改善介孔分子筛形成过程的有序度,并使其水热稳定性得到提高,同时合成产物的粒度更小,趋近纳米颗粒。     

介孔材料合成过程中正丁醇的作用

研究了在传统的水体系下,将少量正丁醇作为合成介孔分子筛的助剂,考察其对介孔分子筛合成及物化性能的影响.结果表明,少量正丁醇的存在能改善介孔分子筛的有序度,并使其水热稳定性得到提高,同时合成产物的粒度更小,趋近纳米颗粒.     

金属改性SBA-15介孔分子筛水热稳定性研究

采用X射线粉末衍射(XRD)、N_2吸附-脱附等分析手段研究了金属离子(Ce、Zr、Al、Fe、Co)对介孔分子筛SBA-15水热稳定性的影响。结果表明,金属离子Al、Fe水解能力较强,在水热环境中形成的羟基水合配离子与Si-OH脱羟基形成M-O-Si,Al、Fe被禁锢在介孔表面,对骨架硅起到保护作用,显著提高了分子筛的水热稳定性;金属离子Zr、Ce水解能力弱,主要以离子形式存在,难以进入骨架,不能很好的稳定分子筛的骨架结构,对提高介孔分子筛的水热稳定性效果不明显;金属离子Co水解能力介于两者之间,能够提高介孔分子筛水热稳定性。Al、Zr同时引入到SBA-15中,离子的协同作用使得介孔分子筛Al-Zr-SBA-15水热稳定性得到进一步提高。     

以聚二甲基二烯丙基氯化铵为模板合成多级孔ZSM-5分子筛

以廉价的水玻璃、硫酸铝为原料,聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)为介孔模板,通过水热法合成了多级孔ZSM-5分子筛,并采用X射线衍射、扫描电镜和N_2吸附-脱附等手段对所得样品进行了表征。考察了PDADMAC加入顺序和用量、硅铝比、正丁胺用量、水硅比以及氯化钠用量等合成条件对多级孔ZSM-5分子筛的合成和孔结构性质的影响。结果表明:制备凝胶时将PDADMAC加入至硅源中合成的多级孔ZSM-5分子筛介孔孔容较大,介孔孔径分布相对集中;随着PDADMAC用量的增加分子筛的介孔孔容增大;适当的硅铝比和水硅比有利于合成出较大介孔孔容的多级孔分子筛;氯化钠的加入可在一定范围内调节多级孔ZSM-5分子筛的介孔孔容和介孔孔径分布。     

原位合成微结构自组装高水热稳定介孔分子筛的研究进展

针对介孔分子筛水热稳定性较差这一关键问题,从原位合成β、ZSM 5、SAPO n、Y、L沸石微结构单元等方面综述了原位合成不同微结构单元自构建合成高水热稳定性介孔分子筛的合成方法和研究现状,并系统分析了原位合成过程中不同微结构单元合成步骤中的关键因素及其对介孔分子筛水热稳定性的影响规律,阐释了微结构单元与介孔分子筛水热稳定性之间的关联度,探讨了原位合成微结构单元自构建高水热稳定性介孔分子筛的合成机理。     

环己烷选择氧化催化剂Cr-AlPO介孔分子筛的合成及表征

通过水热法合成了含Cr的介孔磷铝分子筛,并采用XRD、TGA、N2吸附和UV-Vis漫反射等手段进行了表征.结果表明,所合成的Cr-AlPO分子筛具有类MCM-41介孔材料的六方点阵结构和孔道特征,其N2吸附表现为Ⅳ类吸附曲线,具有典型的回滞环和3 nm的平均孔径;热重曲线和UV-Vis漫反射谱证实Cr-AlPO介孔分子筛在焙烧过程中经历了水、模板剂及少量羟基的脱除,同时杂原子Cr发生了配位环境和氧化态的改变,焙烧后分子筛中出现四配位的氧化还原活性中心Cr5+/6+.以氧气作氧化剂在130℃下,Cr-AlPO介孔分子筛对环己烷选择氧化具有较好的催化效果,反应24 h后,环己烷转化率为8.8%,目的产物环己醇和环己酮的总选择性可达81.1%.     

由β分子筛纳米簇组装的介孔分子筛及其表征

采用两步水热合成法分别制备六方相和立方相的介孔分子筛：首先合成含有口微孔分子筛的初级和次级结构单元的纳米簇，然后分别在碱性介质中与模板剂CTABr组装，通过优化合成条件分别制备出六方相Mβ-41介孔分子筛和立方相Mβ-48介孔分子筛。采用XRD、FT—IR、BET、TG-DTA、SEM、TEM、^27Al NMR和^29Si NMR等表征手段对所得的介孔材料进行了表征。考察了所得的介孔材料的热稳定性、水热稳定性以及酸性。结果表明，用两步法制备的介孔分子筛具有较强的酸性和较好的水热稳定性。分析结果表明，用该方法制备的介孔材料含有β微孔分子筛次级结构单元，这对其稳定性和酸性的提高起了很大作用。     

介孔分子筛水热稳定性研究进展

综述了近几年介孔分子筛水热稳定性的研究进展,包括孔结构改性、金属改性、酸改性以及沸石前驱体改性等,阐述了影响介孔分子筛水热稳定性的因素,并指出提高介孔分子筛水热稳定性是值得关注的,值得深入研究。     

ZSM-5分子筛介孔化及其在多产低碳烯烃中的应用

以ZSM-5分子筛为原料,分别采用碱或酸碱协同改性制备出介孔ZSM-5分子筛, 运用X射线衍射仪、N2吸附-脱附仪、傅里叶红外光谱仪等仪器对其进行了表征,并在先进催化裂化装置（ACE）上考察了其催化裂化反应性能。结果表明:单纯碱处理或酸碱协同处理均可对分子筛进行介孔化,使介孔体积和比表面积增加,B酸增多,但介孔分子筛的水热稳定性有所降低。ACE评价结果表明:与工业ZSM-5分子筛相比,酸碱协同处理ZSM-5分子筛具有更强的多产低碳烯烃能力,低碳烯烃收率增加了1.37个百分点,其中丙烯、丁烯收率分别增加了0.77,0.60个百分点。     

DMDA对介孔V-MCM-41分子筛扩孔效应的影响

 采用水热合成法,以十六烷基三甲基溴化铵(CATB)为模板剂,N,N-二甲基十二烷基胺(DMDA)为扩孔剂,制备了孔径可调控的掺V介孔硅基分子筛V-MCM-41。采用 BET、XRD、SEM、TEM 等分析方法对分子筛样品进行了表征,考察了直接水热合成法和水热后处理法对介孔分子筛的扩孔效应。结果表明,添加 DMDA 对介孔V-MCM-41分子筛孔径调变有显著影响。在直接水热合成法中,DMDA 调变的介孔V-MCM-41分子筛的孔径范围为3.94 ~5.49 nm,但分子筛孔径并不随 DMDA 用量的增加而线性增加。在水热后处理法中,DMDA 的添加使介孔V-MCM-41分子筛的孔径从3.94 nm 增大到6.62 nm,增幅达68%,且孔径分布较窄。SEM 分析表明,水热后处理法扩孔的介孔V-MCM-41分子筛样品的颗粒形貌仍然保持了较好的球形特征。     

Nb-SBA-15的制备及催化氧化脱硫的研究

以纯硅介孔分子筛SBA-15为载体,铌酸为铌源,采用后合成法制备了催化剂Nb-SBA-15,通过X射线衍射(XRD)、BET分析、差热分析对所制样品进行了表征。以异辛烷的二苯并噻吩溶液为模拟汽油,对介孔分子筛催化剂Nb-SBA-15的制备条件以及催化氧化脱硫性能进行了研究。实验结果表明,当铌酸负载量小于30%时,催化剂Nb-SBA-15仍具有规则的二维六方介孔结构。介孔分子筛催化剂Nb-SBA-15具有较高的催化活性和稳定性,在铌酸负载量为15%、催化剂焙烧温度为300℃、反应温度为60℃、反应时间为60 min、氧化剂H_2O_2与硫摩尔比为3、剂(N-甲基吡咯烷酮、NMP)油体积比为1、催化剂用量为5%时,脱硫率可达96.30%。     

阳离子（Li^＋,Na^＋,K^＋）对MCM—41中孔分子筛合成与性质的影响

在凝胶体系Ｍ２Ｏ（Ｍ为Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＣＴＭＡＢ（十六烷基三甲基溴化铵）－Ｈ２Ｏ中，研究了水热合成中孔分子筛ＭＣＭ－４１的合成条件。结果表明，ＫＯＨ替代ＮａＯＨ对ＭＣＭ－４１的合成具有良好的作用，ＬｉＯＨ不是替代ＮａＯＨ的理想材料。采用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＧ和Ｎ２吸附等温线对合成样品进行了表征。     

介孔分子筛P-SBA-3催化合成月桂酸乙酯

采用H3PO4对介孔分子筛SBA-3进行改性,制得介孔分子筛P—SBA-3,并将其用于月桂酸乙酯的催化合成。考察了催化剂磷硅摩尔比、反应时间、反应温度、催化剂用量及酸醇摩尔比对月桂酸乙酯合成的影响,确定了最佳反应条件为：介孔分子筛P—SBA-3催化剂用量（以原料质量计）2．0％且催化剂磷硅摩尔比8：100、反应温度80℃、酸醇摩尔比1：4、反应时间5h。研究结果表明,介孔分子筛P—SBA-3具有良好的催化效率和稳定性,是合成月桂酸乙酯理想的分子筛催化剂。     

介孔硅分子筛原位改性功能化的研究进展

综述了介孔硅分子筛原位改性功能化的研究进展,选择将金属盐加入到酸性的合成溶液中和在介孔材料微粒形成时对其进行沉积镀饰,再经焙烧分解生成覆盖细密的强碱性表面层。该方法突破"后处理"改性的传统思路,在试样合成时实施改性,直接在强酸性体系中制备强碱性介孔材料和碱强度达到27的介孔超强碱。还综述了含氧酸盐的种类、添加方式对产物的形貌、孔结构及稳定性的影响。利用弱酸性和盐效应合成出具有双螺旋Ia3d对称性并经原位改性的立方相材料,采用原粉研磨法新技术,利用介孔材料里胶束与孔壁之间的超微空间,提供了介孔功能化的新材料。     

SBA-15介孔分子筛在烯烃/烷烃分离中的应用

采用一步法合成了SBA-15介孔分子筛,并利用气相色谱技术考察了它作为色谱固定相对气态烯烃/烷烃混合物和液态烯烃/烷烃混合物的分离性能。实验结果表明,SBA-15介孔分子筛作为色谱固定相能在较短的时间内实现对含有甲烷、乙烷、乙烯、丙烷和丙烯的气态烃类混合物的分离,也能分离正己烷/1-己烯、正庚烷/1-庚烯、正辛烷/1-辛烯3种液态烃类混合物。采用XRD、N_2吸附-脱附等手段对SBA-15介孔分子筛进行了表征,表征结果显示,合成的SBA-15介孔分子筛具有较大的比表面积和孔体积,孔分布较窄,结构中含有一定数量的微孔。由于其主介孔壁上存在微孔,构成吸附位,对烯烃分子表现出更高的选择性,且其织构性能优良,因此与常规色谱填料硅胶相比,SBA-15介孔分子筛更适合作为烯烃/烷烃分离的色谱固定相。     

疏水性介孔KIT-1分子筛的制备与表征

在甲苯溶剂中,用三甲基氯硅烷对全硅介孔K IT-1分子筛进行有机改性,制备了疏水性的介孔K IT-1分子筛(记为S-K IT-1分子筛);利用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、低温N2吸附-脱附法对K IT-1和S-K IT-1分子筛的结构进行了表征;通过测定K IT-1和S-K IT-1分子筛在水或正己烷饱和蒸气中的吸附量,考察了S-K IT-1分子筛的疏水性。实验结果表明,S-K IT-1分子筛仍保持了K IT-1分子筛完整的介孔结构,孔径在3nm以上;由于体积较大的—S i(CH3)3基团接枝在K IT-1分子筛的孔道表面,占据了孔道内部空间,使其比表面积、孔体积和孔径减小;同时由于K IT-1分子筛表面亲水性的硅羟基已转变为疏水性的≡S i—O—S i≡键,使S-K IT-1分子筛表现出较好的疏水性。     

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%。     

MCM—41分子筛合成机理探讨及其性能改进的研究

在水热体系中,合成介质的酸碱性对ＭＣＭ－４１分子筛的生成有很大的影响,据此提出了ＭＣＭ－４１分子筛生成的详细机理。根据该机理,采用分步加入铝源和硅源的新方法合成出了ＭＣＭ－４１－Ｃ分子筛。并用ＸＲＤ、ＩＲ、ＮＨ３－ＴＰＤ和异丙苯裂解试验等手段,对ＭＣＭ－４１－Ｃ分子筛的性能进行了初步考查。试验结果表明,和普通的ＭＣＭ－４１分子筛相比,ＭＣＭ－４１－Ｃ分子筛呈现出较好的酸性特征和异丙苯裂解性能。     

介孔分子筛P-SBA-15催化合成十一碳烯酸异丙酯

采用后合成法,将磷酸固载在纯硅介孔分子筛SBA-15的表面。XRD表征结果表明,高温焙烧后的介孔分子筛P—SBA-15保持了稳定的介孔结构,该催化剂可用于十一碳烯酸与异丙醇的酯化反应,与其它几种微孔分子筛催化剂相比,P—SBA-15分子筛是最好的固体酸催化剂。考察了磷酸的负载量、反应温度、酸醇比、催化剂用量等因素对酯化反应性能的影响。得到最佳反应条件为:反应温度140℃,酸/醇摩尔比1/1,反应时间6 h,催化剂用量为总料量质量的10％。结果表明,磷的负载量为7％(质量分数)的介孔分子筛P-SBA-15是替代液体酸合成十一碳烯酸异丙酯较为理想的固体酸催化剂,且有良好的稳定性。     

hysicochemical Properties and Catalytic Performance of a Novel Aluminosilicate Composite Zeolite for Hydrocarbon Cracking Reaction

A novel micro-micro/mesoporous aluminosilicate ZSM-5-Y/MCM-41 composite molecular sieve with a MCM-41 type structure was synthesized through a novel process of the self-assembly of CTAB surfactant micellae with silica-alumina source originated from alkaline treatment of ZSM-5 zeolite. The physical properties of the ZSM-5-Y/MCM-41 composite molecular sieve were characterized by XRD, Py-FTIR and N2 adsorption-desorption techniques. Different kinds of molecular sieves including ZSM-5, Y zeolite, Al-MCM-41, ZSM-5/MCM-41 and ZSM-5-Y/MCM-41 as cracking catalysts were investigated, using 1,3,5-triisopropylbenzene (1,3,5-TIPB) as the probe molecule. Catalytic tests showed that the ZSM-5-Y/MCM-41 composite molecular sieve exhibited higher catalytic activity compared with the microporous ZSM-5 zeolite, Y zeolite, mesoporous Al-MCM-41 molecular sieve and ZSM-5/MCM-41 composite molecular sieve under the same conditions. The remarkable catalytic activity was mainly attributed to the presence of the hierarchical pore structure and proper acidity in the ZSM-5-Y/MCM-41 composite catalyst. Meanwhile, a carbenium ion mechanism was put forward for the cracking of 1,3,5-TIPB.