采用水溶液交换法研究NH4+对Na-LSX分子筛交换性能的影响

采用水溶液交换法对Na-LSX沸石分子筛进行NH4+交换,通过改变温度和交换次数制备出不同交换度的铵型低硅/铝摩尔比X型(NH4,Na)-LSX沸石分子筛,并采用XRD、FT-IR、SEM和TG等分析手段对其结构进行表征,初步考察了NH4+对Na-LSX沸石分子筛交换性能的影响.     

天然沸石的化学改性及其对氨吸附性能的影响

为了改善吸附质在天然沸石中的吸附径能,对天然沸石进行了化学改性,特别是脱阳离子的研究。考察了不同条件下获得的脱阳离子(氢型)天然沸石的吸附动力学特性和吸附平衡,表明天然沸石经铵交换,而后焙烧制成的脱阳离子沸石,吸附性能可以得到改善。找出了较适宜的改性处理条件。     

油酸支链化反应催化剂的改性

在酸改性的镁碱沸石催化剂存在下,以油酸为原料,通过异构化和加氢反应合成饱和支链脂肪酸。采用XRD和BET方法对催化剂进行了表征,并采用1H NMR,FTIR,LC-MS方法对反应产物进行了表征。考察了质子交换酸的种类及浓度、质子交换的温度及时间对催化剂活性的影响,探索了改性镁碱沸石催化剂催化油酸异构化反应的机理。经单因素实验确定了最佳催化剂活性条件:选取盐酸为质子交换酸,盐酸浓度1.0 mol/L、质子交换温度55℃、质子交换时间12 h。在上述条件下改性的镁碱沸石催化剂存在下,饱和支链脂肪酸的收率可达79.85%。     

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。     

Y型沸石钙交换过程及机理研究

采用PASCA、NMR、IR等技术研究NaY沸石钙交换过程及机理.结果表明,NaY沸石中引入钙离子(钙交换度>20%时)并在水蒸气气氛中焙烧,可导致沸石骨架中产生非骨架铝(NFAl)和大量平均孔直径达到18nm的二次孔道(SP).产生最大数量的NFAl和产生最多SP的最佳交换度为60%,此时CaNaY沸石中含有最大量的B酸和最大量的L酸.结果还表明,在钙交换过程中,钙必须以Ca~(2 )离子的形式交换在NaY沸石骨架上,因此,交换过程中控制好浆液的pH值是必要的,最佳pH值为5.5.CaNaY沸石的最佳水热处理温度为550℃.     

钒沉积对不同Y沸石稳定性的影响

本文用XRD和DTA方法研究了钒沉积对超稳Y沸石(USY),以(NH_4)_2SiF_6二次合成方法制得的高硅Y沸石和铈交换的CeHY沸石的热稳定性和水热稳定性的影响.随着钒沉积量增加,这三种Y沸石的相对结晶度和晶格破坏温度均下降.其中SY沸石的相对结晶度和晶格破坏温度始终保持最高.高温水蒸气处理对钒沉积沸石样品的破坏作用更为严重.当钒含量达到2m%时,在700℃水蒸气处理后,SY和USY沸石的晶格完全破坏.浸渍钒的CeHY沸石稳定性更差,在400℃水蒸气处理晶格已遭受破坏.本文还讨论了沸石的钒中毒机理.根据实验结果推测V_2O_5与RE_2O_3和Al_2O_3形成低共熔物以及钒酸对沸石的水解作用均能导致沸石晶体破坏,但后者可能是更为有害的,     

离子交换法测定沸石表面质子酸量的研究

列离子交换法测定沸石表面质子酸量进行了研究。考察了离子交换的影响因素,证明交换温度为90℃,LHSV为20h~(?),NaNO_3浓度为0.5～1.0N为最佳条件。通过酯化和乙醇脱水反应表征了沸石的焙烧温度、表面质子酸量与其催化活性的对应关系。     

分子筛表面酸性与二甲苯异构化催化活性

用量热滴定法、保留体积法和脉冲色谱法对M型和ZSM-4型沸石的表面酸性与二甲苯异构化催化活性进行了测定。结果表明,随着灼烧温度的提高,两类沸石的表面酸性先是增加,而后降低,分别于450℃,500℃左右有一极大值。在M型沸石上,NH_4~+交换度增加,酸性也增加;但当交换度超过一定限度后,酸性的增加变化不明显。两类沸石上邻二甲苯异构化脉冲反应活性的测定结果,显示出与其表面酸性之间有一定的对应关系。     

斜发沸石的水热合成和离子交换性能及其在CH4/N2分离中的应用

以氢氧化铝为铝源,硅溶胶为硅源,通过水热法合成斜发沸石,采用XRD、TEM、BET、FT IR、TG、29Si NMR 等手段考察了OH-/Si的摩尔比、晶化时间和晶化温度等合成参数对其结构和CH4/N2分离性能的影响。基于晶化动力学曲线,由阿伦尼乌斯方程导出诱导期和生长阶段的表观活化能值,分别为915和72 kJ/mol。通过水溶液离子交换工艺分别获得Ca型或K型斜发沸石,并初步探讨了离子交换前后斜发沸石对CH4/N2的分离性能。结果表明,斜发沸石对CH4/N2的平衡选择性依赖于交换阳离子电荷类型,数量及其在骨架中的分布,其中K型斜发沸石分离效果较好,有望用于煤层气回收。     

最新专利

离子交换沸石的制备 用锂离子和三价阳离子进行均匀交换的颗粒状沸石是先用一种或多种所选的三价离子对粉状的沸石进行部分离子交换,再烧结和焙烧此部分三价阳离子交换沸石,然后用锂离子对焙烧的烧结块进行离子交换,最后对经三价阳离子和锂离子交换的沸石进行活化。 US 5932509,1999-8-3(英)     

改性β沸石催化剂上己二酸与2-乙基己醇的酯化反应

用改性β沸石作催化剂,研究了己二酸与２－乙基己醇的酯化反应,讨论了阳离子交换度、焙烧温度及表面酸性对催化活性的影响。结果表明,己二酸二异辛酯的产率随离子交换度的增加而增加,Ｈβ沸石催化剂的焙烧温度为５００℃时,己二酸二异辛酯的产率有一极大值;在同样反应条件下,经Ｈ３ＢＯ３和Ｈ２ＳＯ４处理的Ｈβ沸石催化剂的催化活性明显地高于未处理的Ｈβ     

固相离子交换法制备Cu(Ⅰ)β沸石及其吸附脱除噻吩的研究

在合成Naβ沸石的基础上，采用固相离子交换方法制备了Cu（Ⅰ）β沸石吸附剂，将其首次用于噻吩类硫化合物的吸附脱除研究。考察了交换温度和铜源CuCl的用量对Cu（Ⅰ）β晶体结构和离子交换程度的影响，得到了合适的交换温度和铜源CuCl用量范围。以噻吩硫为模型化合物，比较了Cu（Ⅰ）β，Naiβ，Hβ，Cu（Ⅱ）β沸石的吸附脱硫效果。结果表明，Cu（Ⅰ）β对噻吩的吸附脱除率最高，120min时达到95％，表现出对噻吩较强的吸附能力。进一步研究表明，Cu（Ⅰ）β沸石的穿透硫容达到0．144mmol／g，饱和硫容达到0．397mmol／g。     

采用沸石催化剂生产环境友好的辛烷值提高剂甲基叔丁基醚

由相应的Na构架制备了氢化的，脱铝的以及铝交换构架的ZSM5、丝光沸石和Y型沸石，并在75～300 ℃温度下、甲醇/叔丁醇摩尔比0.6～4.0及载气流速10～50 cm3/min条件下试验了作为甲醇和叔丁醇混合物醚化作用催化剂的性能。这些MTBE生产用的沸石催化剂的活性与其酸中心强度分布有关，经在差式扫描量热器内进行氨的程序升温解吸并借助沸石空腔开孔大小测定了催化剂的活性，也讨论了这些催化剂的疏水/亲水特性。 Study.Surf.Sci.Catal.-1999,125.-399～407(英)     

沸石分子筛催化剂的制备

本文对沸石分子筛催化剂制备中的几个主要问题作了一般性介绍。其中包括成型、离子交换、脱铝及焙烧与活化等。成型一节简单说明了催化剂强度的重要性、常用的粘合剂及成型方法。本文对离子交换作为重点进行了介绍。其中包括离子交换的方法、温度、pH值、中间焙烧对离子交换的影响;不同阳离子和阳离子交换度对催化性能的影响。对H~+阳离子的交换单独作了介绍,并根据不同沸石对酸稳定性的不同,把几种常见沸石分为三组。Ⅰ组为氢型不稳定沸石;Ⅱ组沸石对酸稳定,可以直接用强酸进行离子交换;Ⅲ组沸石只能用间接的方法制成氢型。本文第三部分是用EDTA、盐酸、高温水蒸汽对沸石进行脱铝的描述。第四部分对制备沸石催化剂中容易被忽略的重要问题——焙烧与活化条件对沸石催化性能的影响作了提示。     

国外动态

以铬、锰、钴、镍、铜或锌部分交换的x和y钠沸石,制备了九种催化剂,在573、673和773K温度下,进行了水煤气变换反应的试验。以镍和铜交换的沸石,在773K下参与反应,或在773K使用H_2预还原该催化剂,得到最高的转化率。其活性组份是位于超晶格(Supercages)内被还原的镍金属原子团和铜离子。经过被预还原的52％铜交换x沸石,在673K下,H_2的生成速率为7.93微摩尔/克催化剂·分,而一种实验室制备的含12.9％CuO/59.1％ZnO/28.0％Cr_2O_3的催化剂,反应速率为11.5微摩尔/克催化剂·分。     

载钴沸石还原性的研究

本文针对两种制备方法,即浸渍法制得的Co/ZSM-5(IMP)及交换法制得的Co/ZSM-5(EX)试样.采用XRD,XPS、IR 等方法观察了钴的形态、粒度及还原度。实验观察到交换法制的载钴沸石试样上.Co~(2 )以类Co(OH)_2形态存在;而浸渍法制的载钴沸石试样经焙烧后,大部分Co~(2 )以Co_3O_4形态存在于沸石的外表面,其粒度为350(?)左右,同时有部分Co~(2 )进入孔道内与H~ 进行交换。以Co(OH)_2形态存在内表面.浸渍法制的载钴沸石试样高温焙烧后,表面富铝,并随钴载量增加而增加.在高温焙烧过程中,Co~(2 )和Al_2O_3相互作用形成CoAl_2O_4的可能性增大,而CoAl_2O_4即使高温下也不易被还原,这是导致还原度减少的原因之一。Co~(2 )和H~ 交换后不易被还原,而外表面的Co~(2 )易被还原。载钴沸石还原度大小与焙烧温度、载钴量及还原条件(还原温度、时间等因素)有关.     

煤矸石加碱熔融法制备亚微米4A沸石

以煤矸石为原料,采用加碱熔融法制备出亚微米4A沸石,并通过XRD和TEM表征将其与传统水热法合成的4A沸石进行了比较。实验结果表明,加碱熔融法合成4A沸石过程中,固体原料加碱熔融后,不仅可以使煤矸石充分活化,提高沸石产品的结晶度,而且碱与固体原料中的硅、铝在高温下形成均匀的可溶性硅铝酸盐,有效地消除了原料颗粒度对合成沸石的影响,减小了沸石的晶粒度;与传统水热法相比,加碱熔融法合成4A沸石过程的原料煅烧活化温度(700℃)和时间(2h)明显降低和缩短。亚微米4A沸石产品的钙离子交换能力(以CaCO_3/无水沸石计)大于309mg/g,白度高达96%。     

亚微米4A沸石的合成、结构与性能研究

介绍了以水玻璃、铝矾土和晶化导向剂为原料合成洗涤助剂用亚微米4A沸石的工艺过程,考察了各因素对合成的影响,并对亚微米4A沸石的结构和性能进行了研究。结果表明,最佳合成条件为n(SiO2):n(Al2O3)=1.9:1,晶化温度85℃,胶化时间20 min,晶化时间30 min,产物粒度<1 μm的占70％,钙交换能力为330 mg(CaCO3)／g(沸石)。     

Y型沸石液相成核区及影响成核速度因素的研究

在大量实验基础上发现了广泛的Y型沸石液相成核区,并且研究了不同温度条件下Y型沸石液相成核区的变化,考察了反应体系中[Al_2O_3]、[Na_2O]、[SiO_2]以及温度等因素对Y 型沸石液相成核速度的影响,求得了典型体系的Y 型沸石液相成核表观活化能,发现了高温长效NaY 沸石导向剂.     

改性β沸石催化剂上己二酸与2—乙基己的酯化反应

用改性β沸石作催化剂,研究了己二酸与２－乙基己醇的酯化反应,讨论了阳离子交换度,焙烧温度及表面酸性对催化活性的影响。结果表明,己二醇二异辛酯的产率随离子交换度的增加而增加。