低硅/铝比X型分子筛(Li,Ca)-LSX的制备及其N_2吸附性能

以钠型低硅/铝比X型分子筛(Na-LSX)为原料,采用离子交换技术得到混合型低硅/铝比的(Li,Ca)-LSX分子筛,利用ICP-AES、TG和N2吸附-脱附多种表征手段,详细考察和比较了Na-LSX分子筛经过Li+与Ca2+交换前后的结构和性能变化。结果表明,LSX分子筛中阳离子的交换由易到难的顺序为Ca2+、Li+、Na+。影响分子筛对N2吸附性能的主要因素是其中阳离子大小和分布,以及阳离子与N2分子的结合力;它们首先影响分子筛的水含量和织构性能,最终影响分子筛对N2分子的吸附能力。     

钠型低硅铝X型分子筛的锂离子交换性能研究Ⅱ.结构性能的表征

通过离子交换方法讨论了Li+交换对Na-LSX分子筛的影响.并利用XRD、SEM、FT-IR和TG-DTA对离子交换后的样品进行了表征,考察了Na-LSX分子筛在Li+离子交换前后其骨架结构和织构性能的变化情况.     

NH4+（Na）Y分子筛水热超稳工艺

采用离子交换法,以NaY分子筛为原料,NH4+为交换离子,在温度为90℃,时间为1 h的条件下,制备出NH4+(Na)Y分子筛(Na2O质量分数为3.8%)。结果表明,NH4+只能与位于分子筛α笼中的Na+进行交换。对于NH4+(Na)Y分子筛(Na2O质量分数为3.8%)而言,随着焙烧温度升高,H+(Na)Y分子筛的结晶度和晶胞常数降低。NH4+(Na)Y分子筛(Na2O质量分数为0.4%)经500℃水蒸气焙烧2 h,可制备出结晶度为67%,晶胞常数为2.451 nm的H+(Na)Y分子筛。     

钠型低硅铝X型分子筛的锂离子交换性能研究I.交换工艺研究

通过水溶液交换法研究了钠型低硅铝X型分子筛(Na-LSX)的锂离子交换性能,重点考察了锂盐浓度、交换次数以及每次交换的交换时间对交换度的影响,找到了最佳的交换条件,为工业化生产提供了基础数据.     

稀土离子与NaY分子筛的滤饼柱交换过程

研究了稀土离子与NaY分子筛滤饼柱的交换过程。结果表明，与间歇交换相比，采用分子筛滤饼柱进行稀土离子交换，可以在较短时间内得到较高的稀土离子交换度。调整稀土离子和NH4^ 在交换液中的比例，可以在滤饼柱上获得具有一定稀土离子交换度且稀土分布均匀的Y型分子筛产品。交换液温度对稀土与NH4^ 混合交换的稀土交换度影响较大，但可以通过调整稀土离子与NH4^ 在交换液中的比例弥补交换度的差异。用约3倍于分子筛量的去离子水以洗去分子筛上残余的Na^ 、稀土离子和Cl^-。     

RE-Y分子筛离子交换条件对稀土利用率的影响

考察了NaY分子筛稀土离子（RE3+）交换过程的稀土投料量（稀土与分子筛质量比,%）、焙烧温度和铵盐用量（铵盐与分子筛质量比,%）对稀土利用率的影响。结果表明:NaY型分子筛交换过程的稀土饱和交换度、超笼中RE3+的不稳定性,以及NH4+的反交换是造成分子筛交换过程稀土利用率低的主要原因;在稀土改性Y型分子筛（RE-Y）制备过程中,RE3+与NaY分子筛的Na+在100 ℃下的交换为不完全交换;当一交一焙中的稀土投料用量从3%提高至15%时,稀土利用率由95.9%降至84.6%,适当降低稀土投料量有利于提高其利用率;当一交中的铵盐用量为12%时,RE3+完全被NH4+反交换出来,稀土利用率为0 ;当铵盐在一交、二交中用量分别为4%,15%时,稀土利用率分别为57.0%,96.7%,Na2O质量分数分别为4.48%,1.58%,达到Y型分子筛Na2O质量分数相应不大于4.5%,1.7%的指标要求;适当升高焙烧温度有利于提高超笼中的RE3+向小笼的迁移率,增加RE3+的稳定性,当一交一焙中的焙烧温度高于400 ℃时,稀土利用率约为90%。     

SUZ-4分子筛的合成与表征

研究了水热法合成SUZ-4分子筛及其离子交换性能.并采用XRD、SEM、NH3-TPD、EDAS等手段进行了表征.结果表明,昂贵的喹核碱并不是合成SUZ-4分子筛所必需的组分.该分子筛中的K+阳离子很难被氢离子全部交换,氢离子交换后的SUZ-4具有比H-ZSM-5强的酸中心,但酸总量较H-ZSM-5的低.     

球形与粉状4A沸石的锌交换及气体吸附性能研究

以一定浓度的Zn(Ⅱ)水溶液对3mm球形4A沸石分子筛进行离子交换,获得不同交换度的ZnNaA沸石。采用XRD、SEM及273K下的CO_2吸附等温线表征了球形ZnNaA沸石的晶型、晶貌和微孔孔径分布。考察了不同交换度的球形ZnNaA沸石对CO_2、CO、CH_4和N_2的吸附性能并与相同交换度的粉状样品进行比较。研究结果表明,在初始Zn(Ⅱ)浓度为0.1mol/L、时间为60min、固液比为0.1g/mL、温度为298K交换条件下,球形4A沸石与Zn(Ⅱ)交换的离子交换度最高可达45.6%,此时球形ZnNaA(45)沸石对气体吸附容量虽略低于粉状ZnNaA(42)沸石,但是其对气体的吸附选择性稍高于粉状ZnNaA沸石。     

介孔分子筛改性Y沸石表面的苯酚叔丁基化

通过在细小Y型沸石晶粒表面嫁接介孔分子筛的途径,对Y型沸石表面进行改性.采用X射线衍射、透射电子显微镜、低温N2吸附、NH3程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱方法对改性样品进行了表征,并详细考察了其在苯酚叔丁基化反应中的催化性能.结果表明,优化合成条件,使Y沸石晶粒均匀地分布于介孔分子筛的孔壁之中,形成核壳/包覆结构,对沸石表面的酸性能起到调节作用,在苯酚转化率90%以上时,叔丁基苯酚的选择性达到100%.     

Y型沸石分子筛水热稳定性研究进展

对Y型沸石分子筛的水热稳定性的最新进展作了综述.包括Y型沸石分子筛水热稳定性发展概况、改进方向,Y型沸石分子筛的超稳化机理、酸碱破坏机理、Na和V存在下,Y型沸石分子筛的结构破坏机理以及氟盐对Y型沸石分子筛水热稳定性的影响.在对国内外Y型沸石分子筛的最新进展进行综合评价的基础上,提出了改进Y型沸石分子筛水热稳定性的建议,并对其破坏路线和需要进一步研究的问题作了分析.     

钠对Y型分子筛水热稳定性的影响

以工业NaY型分子筛为原料,制备出5种Na2O质量分数为0.24%～3.31%的Y型分子筛样品,研究了钠含量对Y型分子筛水热稳定性和催化活性的影响。结果表明,分子筛的催化活性和水热稳定性均随钠含量的降低而提高;Y型分子筛中处于离子交换位的钠与晶胞常数之间存在线性关联;在分子筛超稳化的过程中,钠离子会阻止分子筛骨架脱铝并抑制晶胞收缩;钠与钒共存时,二者间存在协同作用,钒能促进NaOH形成,加速分子筛骨架结构崩塌。     

利用双极膜电渗析实现ZSM-5分子筛清洁化生产的研究

以双极膜电渗析为离子交换装置,对ZSM-5分子筛的脱钠过程进行研究。结果表明,双极膜电渗析工艺用于ZSM-5分子筛脱钠过程,可以达到分子筛中Na_2O质量分数低于0.1%的工业要求,同时能够回收Si、Na和部分模板剂,实现资源再利用。电渗析与铵交换制得的H-ZSM-5分子筛相比较,物化性质和催化性能基本一致,工艺过程清洁环保,水可循环利用,且无氨氮、无含盐废水排放。     

Na~+、Cu~(2+)离子水热交换包头天然沸石的组成和结构

用离子水热交换法将官牛犋丝光沸石和白庙子斜发沸石分别进行Ｎａ＋、Ｃｕ２＋离子改性。用化学分析、ＸＲＤ、ＦＴ－ＩＲ、ＤＴＡ－ＴＧ等技术对其表征。试验结果说明，两种沸石均属Ｃａ型矿样，阳离子交换容量均未达到理论值，分别为０１０１和０１７３ｍｏｌ／１００ｇ。同时，由于离子交换、骨架配位环境的变化对矿样的晶胞参数、结晶度、Ｔ—Ｏ键反对称伸缩振动、沸石水和结构水数量都产生一定影响。并且Ｎａ＋离子配位能明显抑制结构脱水。但是，经水热离子交换后，沸石骨架结构仍保持其基本特征。     

Y分子筛焙烧脱铝影响因素的考察

制备了一系列NH4NaY分子筛,采用小角度27AlMAS NMR考察了焙烧温度、焙烧时间、Na+含量以及空气湿度对焙烧脱铝程度的影响。结果表明：在空气中焙烧NH4NaY分子筛时,焙烧温度会影响脱铝后形成的非骨架铝的总量及非骨架铝物种的组成,焙烧温度较高时,Na+含量对形成的非骨架铝的量和非骨架铝物种的组成都有影响,焙烧温度较低时,Na+含量仅会影响非骨架铝的量;焙烧时间对脱铝程度的影响与焙烧温度及Na+含量有关,焙烧温度低,焙烧时间对脱铝程度没有影响,焙烧温度高,则焙烧时间对脱铝程度的影响随Na+含量的升高而降低;空气湿度对脱铝程度也有一定的影响。     

钠型方沸石与Cd~(2+)的离子交换平衡研究

在静态条件下,测定了钠型方沸石的阳离子交换容量;计算了不同温度、不同初始Cd2+质量浓度下达到离子交换平衡时的Cd2+质量浓度和交换度,并绘制了不同温度下的离子交换等温线;对钠型方沸石与Cd2+的离子交换热力学特性进行了研究,通过选择性校正系数和交换平衡常数,导出了反应的热力学函数:反应标准摩尔焓变(ΔrHm),反应标准摩尔吉布斯自由能变(ΔrGm)和反应标准摩尔熵变(ΔrSm)。研究结果表明,钠型方沸石的阳离子交换容量为0.625mmol/g;达到离子交换平衡时,钠型方沸石对Cd2+的最大交换度为0.669;ΔrH m为93.100kJ/mol,该离子交换反应为吸热反应;ΔrSm>0,该离子交换反应属于熵增的反应;温度越高,ΔG越小,说明升高温度有利于钠型方沸石与Cd2+的离子交换。     

铵离子交换对Na-ZSM-5分子筛及其催化甲醇芳构化反应的影响

考察了铵离子交换对Na-ZSM-5分子筛物性及其催化甲醇制芳烃(MTA)反应的影响。结果表明:与HCl,NH_4NO_3交换液相比,采用NH_4Cl为交换液时,制得的分子筛(HZSM-5-2)比表面积、孔体积和孔径最大,Na质量分数下降最多,强酸量和总酸量增加明显;以HZSM-5-2催化MTA反应,总液体收率为33.31%,芳烃选择性为70.58%,经过连续运转216 h,甲醇转化率大于99%,芳烃选择性大于68%,总液体收率大于30%。     

LaY沸石中La离子定位的研究

 由二交二焙工艺及液-固工艺制备LaY沸石，采用多晶XRD结合Rietveld结构精修确定了La离子在Y沸石骨架外的分布。结果表明，进入方钠石笼的La离子定位于SI'位置，与骨架O3形成配位，从而稳定沸石骨架，提高沸石水热稳定性。采用液-固工艺制备的LaY沸石中La离子与O3距离比采用二交二焙工艺制备的LaY沸石中La离子与O3的距离要短。因此，前者La离子与O3的作用更强。采用液-固工艺制备的LaY沸石中，每个La离子除与3个O3配位外，还与两个羟基配位，La离子以[La(OH)2]+形式存在。两种工艺制备的样品中，均有少量Na+定位于六方柱笼SI位置。采用二交二焙工艺制备的LaY沸石中，沸石骨架有轻微脱Al，有少量Al3+定位于SII'位置。