离子交换对L沸石的钾含量及酸性质的影响

为优化L沸石在石油催化裂化中的应用,以不同的离子交换方式对L沸石进行改性.并考察了不同的离子交换方式对降低L沸石钾含量的影响,以及改性后L沸石酸性质的变化.结果表明,离子交换和水蒸汽处理相结合对降低L沸石的钾含量更为有效,经过三次离子交换和三次水蒸汽处理的L沸石样品氧化钾含量可降至0.82%.NH3-TPD程序升温脱附实验结果表明改性后的L沸石表面酸中心的强度提高,酸强度分布变宽,总酸量下降.从红外吡啶吸附谱图可以看出改性后L沸石表面出现了B酸中心和L酸中心.     

水蒸汽处理丝光沸石上萘泽形异丙基化反应

采用常压高温水蒸汽处理的方法对丝光沸石（HM）进行改性，并用高压微型固定床反应器对改性丝光沸石进行评价，以萘的转化率和产物的选择性表征催化剂的萘异丙基化反应性能，研究了不同水蒸汽处理条件对萘异丙基化反应的影响。结果表明，提高水蒸汽处理温度和处理时间，萘的转化率降低，2，6－DIPN的选择性提高。而处理空速增加，萘的转化率和2，6－DIPN的选择性均降低。水蒸汽处理有利于减少强酸中心的数目，改变丝光沸石外表面酸性，抑制副反应的发生。适宜的水蒸汽处理条件为：温度500℃、时间1h、空速0.5h^-1。HM经高温水蒸气处理后，β位及β，β位异丙基萘的选择性有所提高，同时2，6－DIPN选择性明显增大，催化剂的稳定性提高。并用NH3－TPD表征催化剂的酸性。     

预处理对天然丝光沸石合成二甲胺催化性能的影响

为了提高甲醇气相胺化合成二甲胺的选择性和催化活性，研究了处理液类型和浓度及焙烧温度等预处理条件对天然丝光沸石催化性能的影响．结果表明：酸处理可降低沸石表面活性中心数目但提高活性中心的酸强度；沸石的催化活性与酸强度间存在对应关系，而沸石的选择性主要受择型效果控制，酸中心数目、酸强度和比表面积对选择性影响不大；焙烧对沸石晶型结构影响较大，温度过高晶型被破坏；优化的预处理条件为处理液盐酸浓度2mol／L，焙烧温度400℃．     

水蒸汽处理丝光沸石上萘择形异丙基化反应

采用常压高温水蒸汽处理的方法对丝光沸石(HM)进行改性,并用高压微型固定床反应器对改性丝光沸石进行评价,以萘的转化率和产物的选择性表征催化剂的萘异丙基化反应性能,研究了不同水蒸汽处理条件对萘异丙基化反应的影响。结果表明,提高水蒸汽处理温度和处理时间,萘的转化率降低,2,6-DIPN的选择性提高。而处理空速增加,萘的转化率和2,6-DIPN的选择性均降低。水蒸汽处理有利于减少强酸中心的数目,改变丝光沸石外表面酸性,抑制副反应的发生。适宜的水蒸汽处理条件为:温度500℃、时间1h、空速0.5h-1。HM经高温水蒸气处理后,β位及β,β位异丙基萘的选择性有所提高,同时2,6-DIPN选择性明显增大,催化剂的稳定性提高。并用NH3-TPD表征了催化剂的酸性。     

碱土和稀土金属化合物对H-ZSM-5沸石催化剂改性的反应性能

用碱土(AE)金属化合物及稀土(RE)金属化合物，对H-ZSM-5沸石催化剂进行了改性处理；以甲苯-甲醇烷基化反应为探针，考察了催化剂的活性、选择性及稳定性。用XRD和SEM检测了合成ZSM-5沸石的结构，用NH3-TPD方法测试了催化剂表面酸性质。结果表明：经改性后的催化剂表面酸中心数减少，酸强度下降，稳定性增加，对二甲苯选择性明显提高。     

高岭土微球原位晶化L沸石的改性

对高岭土微球上合成的L沸石进行改性,降低其氧化钾含量,提高其硅铝比.对离子交换时的硫酸铵量、温度、时间进行了优化,考察了焙烧方式对硅铝比和结晶度的影响,并将离子交换、柠檬酸处理和水蒸气焙烧相结合以提高沸石的硅铝比.结果表明,离子交换时最佳的反应条件为沸石:水:硫酸铵比例为1g:10mL:1g,反应温度80℃,反应时间2h.离子变换结合水蒸气焙烧能有效提高沸石的硅铝比,但产物的结晶度有所降低,焙烧时进行程序井温对结晶度的保持没有效果.离子交换、柠檬酸处理结合水热焙烧能在保持晶体结构完整的同时显著提高沸石的硅铝比,柠檬酸浓度为0.10 mol/L时,三交三柠三焙(E)样品结晶度为82%,硅铝比达到了13.60.     

Al-β沸石催化合成乙酸辛酯

用不同浓度的AlCl3溶液将Si/Al比为50的β沸石进行离子交换得4种改性Al-β沸石,并对β-沸石及改质沸石的表面酸量和酸强度进行了表征。用0.2mol/l AlCl3进行离子交换的Al-β沸石的表面酸量和酸强度最大,催化活性最高。利用Al-β沸石分子筛作催化剂,对乙酸和辛醇的酯化反应进行了研究,考查了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等对乙酸辛酯的酯化产率的影响;适宜的反应条件为：n（醇）/n（酸）为1.0：1.4,催化剂用量6g/mol辛醇,反应时间1.5h,酯化率达92%以上。     

碱土和稀土金属化合物对H-ZSM-5沸石催化剂改性的反应性能

用碱土(AE)金属化合物及稀土(RE)金属化合物,对H ZSM 5沸石催化剂进行了改性处理;以甲苯 甲醇烷基化反应为探针,考察了催化剂的活性、选择性及稳定性。用XRD和SEM检测了合成ZSM 5沸石的结构,用NH3 TPD方法测试了催化剂表面酸性质。结果表明:经改性后的催化剂表面酸中心数减少,酸强度下降,稳定性增加,对二甲苯选择性明显提高。     

Hβ沸石催化降解聚苯乙烯和聚乙烯

将Hβ沸石进行水蒸气处理、酸处理改性后,其比表面、总孔容及平均直径均增大,二次孔孔体积占总体积的38.7%,说明改性后的沸石具有更通畅的孔道和较多的二次孔,总酸量减少,酸强度分布降低。热重分析研究了处理前后的Hβ沸石作催化剂对聚苯乙烯及聚乙烯催化降解的作用。结果表明,Hβ沸石能显著地降低聚乙烯的热降解温度,催化剂的酸量对聚乙烯降解温度及积炭生成有很大的影响。催化剂酸量增加,聚乙烯的降解温度显著下降,同时积炭的含量却明显增加,是热降解产生积碳的6倍;而催化剂对聚苯乙烯的热降解温度影响不大,且主要取决于孔道结构。但积碳的生成与聚乙烯类似,都是随着催化剂的酸量增加而大幅度增加。     

正十二烷在改性Y型沸石内的ZLC扩散研究

选取3种改性Y沸石作为研究对象,并以未改性的Y沸石作为对比,在通过XRD、N_2吸附/脱附和NH_3-TPD对其晶体结构、孔结构和酸性进行表征的基础上,以正十二烷为探针分子,采用ZLC方法研究正十二烷在各种Y沸石分子筛上的扩散性能,从而分析孔结构以及表面酸性等因素对扩散的影响。结果表明,改性后的Y沸石样品与改性前比较,其晶体结构保持不变,孔结构类似,但是骨架n(Si)/n(Al)降低,表面总酸量减少,同时酸强度分布也发生了明显变化。扩散研究结果发现,改性后Y沸石的扩散能力提高,并且随着样品中中强和强酸酸中心数目的增加,正十二烷在沸石内的扩散系数增加,扩散活化能降低,有助于催化性能的提高。     

频率响应法研究苯在N a Y分子筛上的吸附和扩散行为

利用频率响应技术考察了苯在N a Y分子筛上的吸附、 扩散行为, 并与TG / DTG曲线和吡啶红外等技 术相结合来分析苯在分子筛上的吸附扩散机理。结果表明, N a Y分子筛中存在两种酸性中心, 即弱B酸中心和弱L 酸中心, 且以L酸中心为主; 在3 3 3、 4 2 3K时, 苯在N a Y分子筛上有两个吸附作用力, 分别是孔填充物理吸附和π电 子相互作用两种吸附形式。逐渐接近加氢催化裂化反应的温度( 5 7 3K) 时, 苯在 N a Y分子筛上的传质仍以吸附过程 为主。但是6 2 3K时, 在 N a Y分子筛上的传质以扩散过程为主, 吸附作用力弱, 易脱附, 更易于芳烃分子在其上的扩 散, 从而提高加氢裂化反应性能。     

柠檬酸改性Hβ分子筛酸性中心的调变与解析

采用不同浓度柠檬酸对Hβ分子筛进行改性,运用XRD、Ar吸附等温线等方法对其织构性质进行表征,并通过NH3⁃TPD和Py⁃FTIR关联改性Hβ分子筛的酸性质,以吡啶为探针分子,分析吡啶分子与Hβ分子筛各活性组成单元的作用形式。结果发现,Hβ分子筛除存在与硅铝桥羟基相关的B酸中心外,还存在与非骨架铝羟基基团有关的弱L酸中心以及缺陷位处三配位的Al羟基物种和AlO+有关的强L酸中心。非骨架铝物种与临近的硅铝桥羟基间存在协同作用,吡啶分子可以吸附在其L酸中心并与临近B酸中心产生键合,在高温时不易脱附。吡啶分子会优先吸附在酸性较强的硅铝桥羟基和缺陷位处三配位的Al羟基活性位上,而与非骨架铝羟基基团作用较弱。经柠檬酸处理后,分子筛中部分非骨架铝羟基物种被选择性移除,且未对骨架铝造成严重破坏。Hβ分子筛经柠檬酸酸处理后仍存在强L酸中心,此强L酸中心的存在方式可能与AlO+和缺陷位的三配位的Al物种有关。     

稀土离子半径对Y分子筛抗Ni性能的影响

采用液相离子交换法制备了CeY、NdY、HoY 分子筛,并通过Mitchell等体积浸渍法对其进行Ni污染。运用氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和原位吡啶红外光谱技术(InsituPy-FTIR)对其酸性质进行表征,采用微反应活性评价装置考察其抗Ni性能。结果表明,随着稀土离子半径的减小,稀土改性Y 型分子筛抑制Ni破坏其B酸中心能力逐渐增强。进一步将酸性关联活性后发现,经Ni污染后REY 分子筛的催化裂化微反应活性亦随着稀土离子半径的减小而逐渐增强,且反应液相产物中汽油质量分数随Ni/REY分子筛催化剂中RE离子半径的减小而逐渐增加。RE离子半径越小的REY分子筛抗Ni性能越好。     

HY/MCM-41分子筛的制备及改性后在吸附脱硫中的应用

采用附晶生长法合成了HY/MCM-41复合分子筛,利用X射线衍射仪(XRD)、N2吸附脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、智能重量分析仪(IGA)、吡啶原位红外(Py-IR)等技术对其物化性质进行了表征,发现HY/MCM-41复合分子筛具有微孔和介孔的双重孔道分布,且形貌为核壳结构。通过对金属Ce离子改性制得吸附剂的吸附脱硫性能考察,发现固相研磨法改性的吸附剂在空速为5h-1时吸附穿透硫容量可达1.81mg/g,大于液相离子交换法改性的吸附剂吸附穿透硫容量1.32mg/g。采用静态间歇法时,固相改性的吸附剂的脱硫率可达90.6%,高于液相改性的吸附剂脱硫率81.2%。同时发现,吸附剂表面的B酸对吸附脱硫有着抑制作用,而L酸尤其是弱的L酸的酸量与吸附脱硫性能有着正相关关系。     

化学改性对沸石去除水中碳、氮污染物的影响

为提高沸石对水中多种污染物的去除效果,以水溶液中低浓度氨氮、硝态氮和有机物为研究对象,重点研究了乙酸、柠檬酸、柠檬酸钠、十二烷基磺酸钠(SDS)、氯化钠、十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)6种不同无机\有机化学改性剂对沸石去除氨氮、硝态氮、COD的影响.研究表明,对低浓度氨氮去除效果最好的为柠檬酸钠改性沸石,最佳浓度为0.05 mol/L,去除率为98.14％;对低浓度硝态氮去除效果最好的为HDTMA改性沸石,最佳浓度为0.05 mol/L,去除率为24.81％;对低浓度COD去除效果最好的为柠檬酸改性沸石,最佳浓度为0.05 mol/L,去除率为42.57％,且改性沸石阳离子交换容量的大小与其对氨氮的去除率呈正相关.同时得出了不同改性剂对沸石去除氨氮、硝态氮、COD的影响规律,并发现柠檬酸钠改性沸石同步去除水溶液中低浓度氨氮、硝态氮和COD的效果远高于原天然沸石.     

改性对分子筛酸性和烷基化脱硫性能的影响

对Na型分子筛分别进行不同性质的阳离子交换和热处理,得到了HY,USY,CeY,MgY,Hβ和USβ系列改性分子筛催化剂,并考察了改性分子筛催化FCC汽油烷基化脱硫的活性。通过吡啶吸附红外光谱表征,研究了改性对分子筛的表面酸性和催化活性的影响规律。结果表明,铵改性Y分子筛的酸量远远大于8分子筛。USY的B酸量、L酸量分别增大到了868．583,972．869gmol／g,其中L酸主要以弱酸的形式存在。UBβ的B酸量、L酸量也有所增加,但是强B酸量降低,强L酸量增加。Mg^2＋改性后的NaY分子筛总酸仅次于HY,但强B酸量仅为86．742μmol／g,强L酸量仅为31．335μmol／g;Ce^3＋改性后的NaY分子筛总B酸量和强B酸量仅次于USY,L酸量仅为58．308μmol／g,但无强L酸。结合小于100℃馏分段硫的转化率得出,总B酸量越多,且强B酸量越多（HY除外）,小于100℃馏分段硫的转化率越高。强L酸不利于噻吩类硫化物的烷基化反应。对于μ分子筛,强B酸中心是烷基化反应的主要活性位。     

Hβ沸石负载的杂多酸催化剂上乳酸正丁酯的合成

采用浸渍法制备了Hβ沸石负载磷钨酸和硅钨酸的负载型杂多酸催化剂,采用IR和TPD对催化剂进行了表征,在间歇反应器中进行了催化酯化合成乳酸正丁酯的活性评价.结果表明:负载杂多酸催化剂较Hβ沸石B酸量大;随着负载量的增加,催化剂的催化活性增加,负载40%磷钨酸的负载型催化剂活性最高;在适宜的反应条件下,2小时酯化率达到98.29%.产物的GC-MS测试表明,负载杂多酸催化剂催化合成乳酸正丁酯的反应产物较浓硫酸催化的杂质少,纯度高.     

5种改性硅酸盐吸附剂对腐殖酸的吸附性比较

通过实验研究了沸石、膨胀蛭石、瓷砂陶粒、页岩陶粒和黏土陶粒5种硅酸盐吸附剂改性前后对腐殖酸的吸附的影响.分析了投加量、pH、温度和腐殖酸浓度对腐殖酸吸附的影响.结果表明:改性前,沸石对腐殖酸的吸附性最好,膨胀蛭石次之,黏土陶粒、瓷砂陶粒和页岩陶粒效果较差.改性后,5种硅酸盐吸附剂对腐植酸的吸附去除效果均有较好提高,其中5种硅酸盐吸附剂用HDTMA改性的最佳条件为:沸石、膨胀蛭石和黏土陶粒改性浓度均为20 g/L,页岩陶粒和瓷砂陶粒为25 g/L.     

4A沸石／离子液体修饰碳糊电极的电化学行为及其对多巴胺的测定

以4A沸石和1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体为修饰剂,制备了沸石／离子液体修饰碳糊电极,研究了该电极的电化学行为及其对多巴胺的选择性测定。实验表明：该修饰电极在铁氰化钾溶液中有一对明显的氧化还原峰,而且可逆性较好。在沸石／离子液体修饰电极上,抗坏血酸和多巴胺的峰电位差大约为225mV;在抗坏血酸存在下,多巴胺的峰电流与浓度在5．0×10-8mol·L-1到9．0×10-6mol·L-1的范围内呈现良好的线性关系,检出限为4．9×10-9mol·L-1（S／N=3）。该电极具有高灵敏性和稳定性,可用于多巴胺的检测。