纳米β沸石的合成

纳米沸石作为沸石的主要发展趋势之一,近年来得到了长足发展.沸石纳米化后,由于外表面增大、表面能增高、孔道缩短、外露孔口增多以及外表面酸位数量增加,使其拥有了一系列特殊的优异性能,因此将在工业上得到广泛应用.系统地研究了投料Na2O/Al2O3、SiO2/Al2O3、(TEA)2O/Al2O3以及不同晶化温度对合成β沸石的影响,选择合适的合成条件,合成出纳米β沸石.     

高岭土微球原位合成纳米Y沸石

喷雾干燥成型的苏州高岭土经不同温度焙烧活化后在水热条件下原位晶化为纳米尺度的NaY沸石微球。采用X射线荧光光谱（XRF）分析合成前后微球的化学组成;采用X射线衍射光谱（XRD）表征微球的晶相组成;采用扫描电子显微镜（SEM）表征合成前后微球的形貌。考察了合成过程中投料硅铝物质的量比、晶种导向剂用量、碱量、体系水加入量和高岭土焙烧温度等条件对原位晶化合成的影响,并讨论了合成过程出现的问题,制备了纯相且生长完好的纳米尺度的Y沸石微球。     

煤矸石合成纳米4A沸石分子筛的工艺研究

根据所选用煤矸石的成分特点提出了利用煤矸石合成纳米4A沸石分子筛的碱溶提取法,研究了该工艺,并通过试验优化了该工艺的技术参数,即用碳酸钠与煤矸石混合灼烧活化,以4mol／L的NaOH溶液提取硅铝酸钠,晶化温度为90℃,晶化时间为1h,合成并表征了质量性能优良的纳米4A沸石分子筛。     

新型炭基-沸石复合膜材料的合成研究进展

综述了国内外对多孔炭材料和沸石分子筛相结合形成的炭基-沸石复合材料的研究进展.重点分析了以多孔炭材料为载体,制备新型炭基-沸石复合膜的合成、性能及应用.采用水热合成法,直接在炭材料载体上利用沸石生长制备炭基-沸石复合膜,沸石不易在惰性的炭材料表面成核生长、形成连续膜层,而引入沸石晶种再成膜是一种良好的炭基-沸石复合膜制备方法.分析了引入晶种不同方法成膜的特点,对炭基-沸石复合膜材料的应用和发展进行了展望.     

纳米Beta沸石的合成与表征及催化苯和丙烯烷基化性能

合成了纳米Beta沸石,并采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、比表面(BET)、程序升温脱附(NH3-TPD)以及吡啶-红外光谱(Py-IR)等方法对其结构和酸性进行了表征。比较了纳米Beta和常规大晶粒Beta沸石的催化性能,对纳米Beta沸石催化烷基化的关键参数进行了优化。结果表明:在硅铝物质的量比为25~30时,所合成的纳米Beta沸石具有较高的结晶度,晶粒尺寸在20 nm左右。同常规Beta沸石相比,纳米Beta沸石具有更大的BET比表面积和孔容,其比表面积可达600 m2/g,总孔容达0.42 cm3/g,介孔和大孔贡献超过50%。纳米Beta沸石具有较高的总酸量和B酸含量。作为苯和丙烯的烷基化催化剂,纳米Beta沸石具有更好的反应稳定性和选择性。在苯烯比3.0,反应温度150~160℃的条件下,异丙苯选择性可达89%,杂质正丙苯含量可降到极低水平。在工业试验中,纳米Beta沸石也表现出良好的综合性能,催化剂的稳定性和选择性优于同类Beta沸石催化剂。     

纳米莫来石粉体的合成及其表征

以异丙醇铝和正硅酸乙酯为主要原料,采用溶胶-凝胶-超临界流体干燥技术(sol—gel—supercritical fluid drying)制备了n(Al2O3):n(SiO2)为3:2的Al2O3-SiO2二元纳米气凝胶,通过中温煅烧,获得了纳米级莫来石粉体。用热重-差示扫描热量计(TG—DSC)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)及物理吸附分析仪等手段研究了经不同温度处理后样品的显微形貌、比表面积、微孔孔容分布及物相变化等规律。TG—DSC分析表明:在煅烧过程中,气凝胶的大部分质量损失(15.98％)在700℃左右已完成,在DSC曲线上450℃和1 105℃时存在2个因结构重整晶化的放热峰和850℃时存在1个非晶化的吸热峰;借助于TG—DSC,XRD和TEM分析手段,可以确定在纳米Al2O3-SiO2二元材料内,在1 015℃左右开始形成莫来石,在1 100～1 200℃期间就已完全转变成莫来石,1 200℃可得晶粒发育良好的纳米莫来石粉体;TEM和物理吸附分析仪测试结果表明:1 100℃和1 200℃所得纳米莫来石的微粒大小分别为30 nm和50 nm左右,比表面积分别为138.91 m2/g和95.81m2/g。     

4A沸石合成技术的进展

为避免洗涤助剂三聚磷酸钠对江河、湖泊及近海水域产生“营养富集”问题,代用品的开发已在国内外引起很大的重视。最初研究的是碳酸钠和水玻璃之类的水溶性无机物和柠檬酸盐、氮川三醋酸和乙二胺四乙酸钠等有机化工原料。近十几年,世界各国洗涤剂公司发表大量专利,分析4A 型合成沸石的性能、技术经济指标和安全性,公认是比较理想和最有竞争力的三聚磷酸钠代用品。合成4A 沸石首先由西德汉高(Henkel 公司和德高沙(Dequssa)公司研制成功,已实现工业化并在汉高公司生产的重垢粉状洗涤     

纳米β沸石的改性

采用水热处理和酸处理等方法对纳米β沸石进行改性,考察纳米β沸石的性质变化。结果表明,Na2O含量越低,水热处理后结晶度越高,热稳定性就越好;酸处理在低浓度时以酸洗掉非骨架铝为主,而高浓度酸时不仅脱除非骨架铝,而且还脱除骨架铝;纳米β沸石较难提高硅铝比,达到相同硅铝比时比小晶粒β沸石所需条件要苛刻,其耐酸性能好于小晶粒β沸石。     

煅烧高岭土制备系列纳米分子筛及表征

采用直接加入法制备了纳米级的系列沸石分子筛，其特点在于合成时不用胺类模板剂，不用导向剂，而是用廉价易得的天然矿高白超细煅烧高岭土、氢氧化钠为原料，按一定配比，用水热晶化法直接合成。其优点为：合成原料成本低，合成工艺简单，生产周期短，产品结晶度好，避免了胺对环境的污染。并通过XRD、TEM、TG-DTA等手段对该新型材料进行了表征。     

晶种导向剂法制备纳米ZSM-5沸石

在水热合成体系中添加自制晶种导向剂成功制备了纳米ZSM-5沸石,考察了晶种导向剂、晶化温度和合成体系硅铝物质的量比对合成纳米ZSM-5沸石的影响。制备的晶种导向剂是全硅的Silicalite-1沸石纳米颗粒、沸石初级或次级结构单元的SiO₂以及模板剂TPAOH的混合胶体溶液,结果表明,在ZSM-5沸石制备体系中添加晶种导向剂可有效降低有机模板剂的使用量,缩短晶化时间,并能得到纳米尺寸的ZSM-5沸石,降低晶化温度和合成体系硅铝比有利于减小纳米ZSM-5沸石晶体尺寸。     

高岭土合成Y型分子筛研究进展

综述高岭土合成Y型分子筛研究进展,分别从原位合成、纳米分子筛、高硅分子筛和其他合成方法进行评述,并分析各种合成方法的优缺点。原位合成Y型分子筛是合成性质优良Y型分子筛的重要方法,相关研究不断深化成熟,以此方法合成特殊性能的Y型分子筛成功应用于催化裂化催化剂。合成具有特殊形态和结构组成的分子筛如小晶粒Y型分子筛、高硅Y型分子筛是近年来的研究热点。分别从优化合成条件、加入分散剂和使用微波加热法介绍小晶粒Y型分子筛合成研究进展。高硅Y型分子筛的合成主要分为直接合成和二次改性方法,直接合成法反应条件苛刻,存在原料浪费等问题;二次改性方法工艺流程长,易导致合成成本增加。重点讨论具有特种性能的特种Y型分子筛合成研究进展,对离子液体合成Y型分子筛、干胶转化合成Y型分子筛和高岭土合成复合分子筛等新方法进行综述,并结合其他先进的分子筛合成方法,指出Y型分子筛合成的研究方向和前景。     

纳米二氧化钛粉的水热合成与光催化性能研究

以钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,NH4Cl为分散剂,不经高温煅烧,直接低温水热合成纳米TiO2粉。采用FT-IR,XRD,TEM等方法研究了低温高压水热条件和NH4Cl浓度对TiO2粉的相组成、组织形貌的影响,并研究了其对甲基橙光催化降解的性能。结果表明,纳米TiO2具有锐钛矿相结构且无有机物残留。晶粒尺寸随着水热合成温度增高(120~180℃)而增大,随着NH4Cl/TBOT的摩尔比(0.1~0.5)增加而减小,但纳米粉逐渐出现团聚现象。水热温度为160℃以及NH4Cl/TBOT=0.25条件下合成的锐钛矿相纳米TiO2具有良好的分散性,其颗粒尺寸约为14 nm,且有高的光催化降解甲基橙的能力。     

微波技术在沸石分子筛材料合成中的应用研究进展

综述微波技术在多种常规沸石分子筛、纳米沸石分子筛以及分子筛膜合成过程中的研究进展。微波较常规水热合成能够大大缩短反应时间,有利于生成晶粒尺寸更小的晶体。对国内外开展微波合成沸石分子筛材料的反应设备进行简述,结合作者前期开展的微波合成β分子筛试验,分析并讨论微波和常规水热合成之间的主要区别以及反应机理,对微波加热技术未来应用于实际工业生产进行展望。     

有机胺在沸石合成中的作用

综述了有机胺有沸石合成中的作用。总结了沸石合成常用的有机胺。     

Beta沸石合成研究进展

Beta沸石是一种具有广阔应用前景的催化材料。本文综述了Beta沸石的合成原料、合成工艺路线、多形体和复合型Beta沸石合成的相关进展,着重分析了不同合成工艺路线的优缺点,展望了Beta沸石未来的合成发展趋势。指出从生产原料和合成工艺路线两个方面出发,对其进行优化以降低生产成本是Beta沸石未来发展的必然趋势。同时表明,对于多形体A相关合成方法和具有特殊构效关系的复合型Beta沸石的探索工作将具有重要意义。     

低温水热合成超微NaA沸石

以商品化的硅溶胶和偏铝酸钠作为反应原料，在低温下进行水热合成制备了小于1μm的小颗粒NaA沸石，而这种沸石颗粒是由极小的初级NaA沸石的纳米晶体颗粒组成的。考察了在一定温度下成胶铝硅摩尔比以及晶化反应时间对反应产物的影响，采用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对反应产物进行了表征，结果表明在较低晶化反应温度下采用硅溶胶为硅源可以方便地得到超微NaA沸石，产物可能在洗涤助剂方面具有较好的应用前景。并结合实验结果对反应机理进行了讨论。     

硬模板法合成分子筛研究进展

综述了近年来以各种碳材料(如碳纳米管、炭气凝胶、介孔碳、炭黑)、生物质及其它材料(如聚苯乙烯微球、CaCO3等)为硬模板合成分子筛的研究进展,介绍了各种模板剂的使用特点和效果,最后总结了利用硬模板法合成分子筛面临的一些问题。     

沸石催化剂在甲胺合成中的应用

介绍了有关沸石分子筛的择形改性研究及其在甲胺合成工业中的应用和进展。