纳米NaY分子筛的合成优化

以工业级水玻璃为硅源,在无模板剂、无导向剂、无添加剂的条件下,成功地合成了粒径小于100 nm的NaY分子筛,并采用XRD、FT IR、SEM、粒度分析、N2吸附 脱附、ICP、29Si和27Al NMR等手段对其进行表征。考察了合成体系中n(Na2O)/n(Al2O3)、n(H2O)/n(Al2O3)及初始凝胶陈化温度与陈化时间对NaY分子筛晶粒大小的影响,并与常规工业NaY进行比较。结果表明,增大n(Na2O)/n(Al2O3),有利于减小NaY分子筛的晶粒尺寸,但同时也降低了其 相对结晶度,当n(Na2O)/n(Al2O3)大于17时,导致NaY分子筛向P型分子筛转变;降低n(H2O)/n(Al2O3),有利于生成小晶粒NaY分子筛,但当n(H2O)/n(Al2O3)低于240时,就会出现P型杂晶。NaY分子筛的平均粒径随着初始凝胶陈化温度的升高而减小,但当陈化温度达到70℃时, 得到P型分子筛产物;随着初始凝胶陈化时间的延长,NaY分子筛的粒径逐渐变小,陈化时间长于5 h时,就会出现P型杂晶。在n(Na2O)/n(Al2O3)为16、n(H2O)/n(Al2O3)为360、65℃陈化4 h的优化合成条件下,合成了平均粒径在80 nm左右且粒度分布较窄的NaY分子筛,其骨架nSi/nAl=218。     

小晶粒NaY分子筛的快速合成及表征

以硅酸钠和硅溶胶分别作为导向剂和母液的硅源,通过控制导向剂和反应体系的碱度对小晶粒NaY分子筛的水热合成进行了研究,并借助XRD、XRF、SEM、激光粒度分布仪(DLS)等分析手段对产物进行了表征.结果表明,n(Na2O)/n(Al2O3)高的导向剂对快速合成NaY分子筛有利,随着合成体系n(Na2O)/n(Al2O3)的升高,晶化速率明显加快,产物初级颗粒的粒径有所减小,但团聚现象有所加剧.采用n(Na2O)/n(Al2O3)为22的导向剂,体系n(Na2O)/n(Al2O3)控制为5.19,在100℃下晶化3.0 h,可快速合成出粒径在0.5 μm左右的NaY分子筛.     

团形NaY分子筛的合成及表征

使用普通原料,用水热导向剂法制备出颗粒均匀的具有线团形貌特征的NaY分子筛,并利用XRD,FT-IR、SEM和TG-DTA等表征手段对其进行了表征.结果表明,线球形NaY分子筛颗粒由230 nm左右的棱状小晶粒组成,不同于常规的NaY分子筛形貌,但热稳定性较差.     

金属离子改性NaY分子筛催化合成柠檬酸三丁酯

采用液相离子交换法对NaY分子筛进行改性,制备了CuY、CeY和FeY分子筛催化剂,并考察了催化剂在柠檬酸三丁酯合成中的催化性能。结果表明,CeY分子筛对该酯化反应的催化活性最高,得出合成柠檬酸三丁酯的最优化条件:酸醇物质的量比为1∶4,催化剂用量为柠檬酸质量的3%,回流反应5 h,酯化率达97.3%。且催化剂可回收,可重复使用,其稳定性较高。     

以高硅NaY为前驱体合成双微孔Y—Beta复合分子筛

以高硅NaY（n（SiO2）／n（Al2O）≥5．0）为前驱体，在水热体系中合成出了具有双微孔结构的复合分子筛HS-FBZ（High—Silica-Faujasite—Beta-Zeolite）；采用XRD、BET、SEM和FT—IR等手段对其结构进行表征；并对n（OH）／n（SiOz）、晶化时间等合成条件进行了研究。结果表明，以高硅NaY为前驱体在水热体系中合成的双微孔复合分子筛HS—FBZ具有Y型沸石和Beta沸石的特征，但是区别于Y型沸石和Beta沸石的机械混合物；胶体投料的最佳n（OH）／n（SiO2）范围为0．59～0．61，HS—FBZ分子筛中两组分的相对含量可通过控制晶化时间来调节。HS-FBZ分子筛在750℃具有良好的水热稳定性。     

以浏阳海泡石为原料原位合成NaY分子筛及其表征

 分别采用海泡石、高岭土为硅源和铝源,在水热条件下原位晶化法合成了NaY分子筛。采用XRD、FT-IR、SEM、NMR和N₂吸附脱附等手段对合成的NaY分子筛及其原料进行了表征。结果表明,合成的NaY分子筛具有均一、规则的结构,较大的比表面积和孔体积,较高的骨架硅/铝摩尔比(n(SiO₂)/n(Al₂O₃))。     

以高硅NaY为前驱体合成双微孔Y-Beta复合分子筛

以高硅NaY(n(SiO2)/n(Al2O3)≥5.0)为前驱体,在水热体系中合成出了具有双微孔结构的复合分子筛HS-FBZ(High-Silica-Faujasite-Beta-Zeolite);采用XRD、BET、SEM和FT-IR等手段对其结构进行表征;并对n(OH-)/n(SiO2)、晶化时间等合成条件进行了研究.结果表明,以高硅NaY为前驱体在水热体系中合成的双微孔复合分子筛HS-FBZ具有Y型沸石和Beta沸石的特征,但是区别于Y型沸石和Beta沸石的机械混合物;胶体投料的最佳n(OH-)/n(SiO2)范围为0.59～0.61,HS-FBZ分子筛中两组分的相对含量可通过控制晶化时间来调节.HS-FBZ分子筛在750℃具有良好的水热稳定性.     

纳米4A型分子筛的合成研究

以含有一定氧化硅与氧化铝摩比的超细粉末为原料 ,尝试合成纳米 4A型分子筛 ,并且探讨成胶温度、陈化时间、碱度等条件 ,以及添加不同铝络合剂对合成体系的影响。实验结果表明 ,使反应体系在 0℃形成Si Al凝胶 ,并在 0℃陈化 2 4h,加入柠檬酸作为铝络合剂 ,可以合成出粒径为 5 0nm左右的纳米 4A型分子筛。     

MODICON／984在NaY分子筛合成过程优化控制中的应用

介绍了以６ｋｔ／ａＮＹ分子筛装置为对象，采用ＭＯＤＩＣＯＮ／９８４对分子筛成胶晶化过程复杂的开关量连锁回导显示、搅拌机开停车及导向剂配制等过程进行序化控制，以 ＭＯＤＵＢＳ网络协议与ＤＣＳ实现开放通讯，取得了很好的控制效果。     

NaY分子筛工业合成影响因素分析及对策

介绍了导向剂法于低温水热条件下合成NaY分子筛的工业生产流程,分析了生产过程的主要影响因素,并采取了相应的优化措施。结果表明:可通过采取控制混合速度,延长配制时间,降低冷却水温等措施,确保导向剂配制温度不高于38℃;成胶晶化时间以28 h为宜,在晶化升温蒸汽管线的末端增设疏水器,有效减少冷凝水的带入量;调配NaY分子筛母液的pH值在8.0~9.0,以提高硅铝凝胶回收率及改善其过滤性能。     

纳米沸石的合成、性质、组装及应用

对纳米沸石的合成、理化性质以及在纳米组装和催化反应中的应用进行了综述。在纳米沸石的合成中 ,采用较低的晶化温度是得到纳米沸石的最主要的途径。与大晶粒的沸石相比 ,纳米沸石表现出一些独特的理化性质 ,如高的外比表面积、丰富的表面硅羟基和自聚集特性等。由于纳米沸石具有很好的单分散性、可调的表面电性质和自聚集性质 ,因此是一种理想的纳米“构建块” ,通过选择合适的模板可以组装出具有各种形貌和结构的多级孔道结构沸石材料。纳米沸石在一些催化反应中也表现出某些方面的独特性能 ,如高的活性、寿命和特殊的选择性等     

无导向剂快速合成小晶粒Y分子筛

考察了无有机模板剂、无导向剂条件下合成Y分子筛体系的n(Na₂O)/n(SiO₂)、n(SiO₂)/n(Al₂O₃)及硅源对Y分子筛结晶过程及其粒径的影响。结果表明,增加n(Na₂O)/n(SiO₂)有利于促进Y分子筛的形成,但同时也加速Y分子筛的转晶。Y分子筛的粒径随n(Na₂O)/n(SiO₂)的增加而减小,n(Na₂O)/n(SiO₂)=0.6和0.88的合成体系在100℃下反应3 h后,所得产物的平均粒径分别为0.4和0.3μm,n(Na₂O)/n(SiO₂)=1.04时形成的小晶粒Y分子筛易发生团聚而形成大颗粒。Y分子筛的n(SiO₂)/n(Al₂O₃)随n(SiO₂)/n(Al₂O₃)的增加而减小。n(SiO₂)/n(Al₂O₃)减少时,Y分子筛的粒径分布变宽(0.2～0.7μm)。以硅溶胶或固体纳米SiO₂为硅源合成所得Y分子筛的粒径分布较窄（0.3～0.5μm）,而以硅酸钠为硅源合成所得Y分子筛的粒径分布较宽(0.2～1.0 μm)。     

微波合成纳米NaX分子筛的研究与表征

在常压回流微波加热条件下合成了NaX分子筛,并对其进行了XRD,FTIR,TEM,NMR表征,考察了合成配比对NaX分子筛的晶粒尺寸、形貌、硅铝比及相对结晶度的影响。表征结果显示,合成配比对NaX分子筛的晶粒尺寸、形貌、硅铝比及相对结晶度具有较为显著的影响。XRD和TEM表征结果显示,合成的NaX分子筛的晶粒尺寸为30¹00 nm。FTIR表征结果显示,当焙烧温度高于600℃时,纳米NaX分子筛的骨架开始崩塌,表明纳米NaX分子筛的热稳定性低于常规NaX分子筛。NMR表征结果显示,合成的纳米NaX分子筛具有较低的硅铝比,且硅物种配位峰的化学位移向高场偏移。微波合成的NaX分子筛的晶粒度明显小于常规合成的NaX分子筛,且晶化时间明显缩短,充分证明了微波加热快速均匀且能得到较小晶粒度的分子筛。     

L型沸石的合成、表征及其应用

对L型沸石的合成、表征和应用研究进展进行了综述。     

EU-1分子筛的快速合成及表征

采用固相原位转化法在HMBr2-Na2O-Al2O3-SiO2-H2O体系中快速合成出高结晶度的EU-1分子筛,晶化时间明显缩短,从水热合成时的168h缩短至28h;考察了水添加量对晶化过程的影响,发现在较低的液固比(n(H2O)∶n(SiO2)=4.2~6.9)条件下,产物具有较高的结晶度。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、热重-差热分析、N2吸附及红外光谱等测试手段对EU-1分子筛的物化性能进行了表征。表征结果显示,固相原位转化法与水热法合成的EU-1分子筛具有相同的EUO拓扑结构,为1~5μm的团聚体,由0.3~0.8μm的亚微米级颗粒团聚而成;比表面积为336m2/g,孔体积为0.33cm3/g;固相原位转化法与水热法合成的EU-1分子筛经历不同的晶化过程。     

硅藻土的改性处理及合成NaY分子筛的初步研究

对长白山硅藻土进行了改性处理,应用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）表征手段考察了长白山硅藻土和改性硅藻土经不同温度热处理后的结构变化。并对改性硅藻土原位晶化合成NaY分子筛进行了初步的探索。结果表明,长白山硅藻土转变为方英石的相变温度为1100℃,改性硅藻土的相变温度为950℃。这种物相转变温度的差异,主要与Na等杂质元素的存在有关。利用改性硅藻土通过原位晶化方法合成出了结晶度较高的NaY分子筛。     

Synthesis and Characterization of Nanosized ZSM-5 Zeolite with Mesoporous Carbon Nanotube as Templates

Abstract

Preparation of nanocrystalline ZSM-5 has been proven possible with carbon matrix by using confined space synthesis. In combination with the hydrothermal method, by the use of a mesoporous carbon nanotube as the inert support material, ZSM-5 with SiO₂/Al₂O₃ ratios of 100 was successfully synthesized with an average crystal size of 27 nm. Their structures were preliminarily characterized by x-ray power diffraction (XRPD) and infrared spectroscopy (IR), and scanning electron microscopy (SEM), respectively. At the same time, we put forward the mechanism about the confined space synthesis in terms of the results.     

Synthesis and Characterization of Nanosized ZSM-5 Zeolite with Mesoporous Carbon Nanotube as Templates

Preparation of nanocrystalline ZSM-5 has been proven possible with carbon matrix by using confined space synthesis. In combination with the hydrothermal method, by the use of a mesoporous carbon nanotube as the inert support material, ZSM-5 with SiO₂/Al₂O₃ ratios of 100 was successfully synthesized with an average crystal size of 27 nm. Their structures were preliminarily characterized by x-ray power diffraction (XRPD) and infrared spectroscopy (IR), and scanning electron microscopy (SEM), respectively. At the same time, we put forward the mechanism about the confined space synthesis in terms of the results.     

Ti－ZSM－11沸石的合成及表征

用水热晶化法成功地合成了不同ＳｉＯ＿２／ＴｉＯ＿２比的Ｔｉ－ＺＳＭ－１１沸石。对其结构进行了ＸＲＤ、ＩＲ、ＳＥＭ、ＴＧ－ＤＴＡ、２９￣ＳｉＭＡｓＮＭＲ及ＵＶ－ＶＩＳ光谱表征，肯定了所合成的沸石为ＺＳＭ－１１型结构，且钛原子已进入了沸石骨架，核沸石骨架热稳定性超过１４７３Ｋ。从氯丙烯与Ｈ＿２Ｏ＿２的环氧化结果看，Ｔｉ－ＺＳＭ－１１沸石对烯烃环氧化反应亦有较好的催化作用，但总的催化效率不如Ｔｉ－ＺＳＭ－５沸石。