以硅溶胶为硅源高效合成MCM-22分子筛

以六亚甲基亚胺(HMI)为模板剂,采用静态水热晶化法制得不同硅铝比的MCM-22分子筛,并通过XRD,SEM方法对制备的MCM-22分子筛进行了表征。结果表明,以硅溶胶为硅源,在n(HMI)/n(SiO2)为0.18~0.75、n(H2O)/n(SiO2)为35~50、n(Na)/n(SiO2)和n(OH)/n(SiO2)为0.127~0.177、n(SiO2)/n(Al2O3)为25~75的较宽范围内,在158℃晶化温度下,于5~8d内高效合成出高质量的MCM-22分子筛。同时表明,动态陈化过程有利于硅的溶解和MCM-22分子筛晶核的形成。     

凹土基5A分子筛的合成及正构烷烃吸附分离的研究

以廉价易得的凹凸棒土为原料,采用水热合成法,通过优化原料配比、晶化温度和晶化时间等条件,制备了凹土基5A分子筛吸附剂。采用XRD、SEM、N_2吸附-脱附等方法对合成的5A分子筛微观结构进行表征;并应用于正构烷烃的吸附分离,测定了吸附正己烷(n-C_6)和正庚烷(n-C_7)有机蒸汽的静态吸附速率曲线和吸附等温线。表征结果显示,合成的5A分子筛中既有微孔又有一定的中孔,晶体颗粒直径达到纳米级,呈现规整的立方晶体形貌。实验结果表明,在n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)=2.3、n(Na_2O)∶n(H_2O)=12∶600(试样B)、晶化温度为85℃、晶化时间为4 h的条件下,制备的5A分子筛晶粒更加规整、比表面积更大、吸附速率更快,对n-C_6,n-C_7的静态饱和吸附量最大,分别为149 mg/g和144 mg/g。     

无机体系中两段晶化法合成ZSM-5分子筛的研究

在无有机模板剂条件下,以水玻璃为硅源采用两段变温晶化法合成了结晶度良好的ZSM-5分子筛。分别考察了低温预晶化时间、高温预晶化时间和体系中NaCl引入量对合成分子筛晶体形貌和晶粒尺寸的影响。采用XRD、SEM和N2吸附-脱附等手段对合成样品进行了物性分析。结果表明：两段控温晶化法可以控制分子筛的晶粒尺寸及分布,低温120 ℃预晶化5 h时,合成样品的晶粒最小;高温180 ℃预晶化4 h时,合成样品的晶粒最小;随着合成体系中NaCl引入量的增加,合成ZSM-5分子筛的晶粒尺寸逐渐减小,同时结晶度也逐渐降低,合成体系最佳的n（NaCl）/n（Al2O3）范围应控制在10~30。     

正硅酸乙酯为硅源制备吸附分离液蜡的5A分子筛的研究

以正硅酸乙酯为硅源,采用水热法制备5A分子筛,考察晶化时间、晶化温度及无水乙醇的添加量对分子筛晶体结构的影响,采用XRD、SEM、N2吸附-脱附等测试方法进行表征,并将制备的5A分子筛用于吸附正构烷烃。实验结果表明,制备5A分子筛的优化条件为:碱水比n(Na2O)∶n(H2O)=1∶50、晶化时间24 h、晶化温度90℃、无水乙醇添加量12%(φ),该条件下制备的5A分子筛在吸附温度为30℃时对正癸烷、正十五烷的饱和吸附量分别为0.538,0.647 g/g;无水乙醇作为共溶剂,能加快正硅酸乙酯的水解,同时减小分子筛晶体尺寸,但添加过量将导致晶体尺寸不均匀,影响其吸附性能;分子筛晶体的微观结构对静态饱和吸附量和吸附速率的影响很大,添加12%(φ)的无水乙醇、以正硅酸乙酯为硅源制备的5A分子筛存在多孔结构,有利于正构烷烃分子的扩散,饱和吸附量增加。     

EU-1/ZSM-5复合分子筛的合成与表征

以四丙基氢氧化铵（TPAOH）和四丙基溴化铵（TPABr）为模板剂、 EU-1为铝源,水热晶化合成EU-1/ZSM-5复合分子筛。采用XRD,SEM-EDS,N2吸附-脱附及FT-IR等手段对合成样品进行表征。结果表明,所合成的EU-1/ZSM-5复合分子筛具有与EU-1分子筛及ZSM-5分子筛混合物相同的XRD图谱,但红外谱图的谱峰均向高波数方向偏移,并产生明显的次级介孔结构;在形貌上,复合分子筛中EU-1相周边规整附晶生长着ZSM-5分子筛的纳米颗粒。EU-1/ZSM-5复合分子筛的合成条件为m (EU-1)/m (SiO2)=1.1~1.4,n (OH-)/n (SiO2)=0.07~0.15,n (TPAOH)/n (TPABr)=1:9~5:5,晶化时间24~72 h,晶化温度100～120 ℃。     

不同晶化条件对ZSM-34分子筛性质的影响

以氯化胆碱为模板剂,采用模板剂法单段晶化、模板剂法两段晶化及晶种辅助的两段晶化法水热合成了不同晶粒尺寸的ZSM-34分子筛。应用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、低温氮气吸附-脱附、氨气程序升温吸附-脱附（NH3-TPD）、核磁共振（NMR）等手段对合成样品进行表征。结果表明：两段晶化法能够将晶化时间从96 h缩短至72 h,加入晶种后晶化时间降至24 h;低温有利于ZSM-34分子筛的均匀成核;结合晶化曲线分析发现晶种辅助的两段晶化法有利于快速合成性质稳定的ZSM-34分子筛。     

合成条件对T型分子筛晶化的影响

采用XRD、SEM和ICP表征了合成的T型分子筛样品，考察了水热合成条件对T型分子筛晶化的影响。结果表明，硅源、n／（SiO2）／n（Al2O3）、n（Na2O＋K2O）／n（SiO2）对结晶的影响很大。当n（SiO2）／n（Al2O3）为16～30和n（Na2O＋K2O）／n（SiO2）为0．25～0．40，采用n（SiO2）：n（Al2O3）：n（Na2O＋K2O）：n（H2O）：n（TMAOH）=1：0．055：0．31：11．67：0．045的初始硅铝溶胶，在温度100℃下反应2d，可得到高结晶度的T型分子筛。加入晶种、模板剂或控制较低的碱浓度均可以合成以菱钾沸石为主体的T型分子筛。     

表面润湿法合成β沸石的研究

采用表面润湿法，以微球硅胶为硅源，四乙基氢氧化铵为模板剂合成β沸石。系统地研究了投料n（SiO2）／n（Al2O3），hEN（C2H5）4OH]／n（SiO2），n（H2O）／n（SiO2），n（Na2O）／n（SiO2）对合成口沸石的影响，并对恒温和分段两种晶化方法进行了对比，得出了各种因素对合成β沸石的影响和最佳条件。结果表明，分段晶化法更有利于在较短的时间内合成高相对结晶度的β沸石；采用分段晶化法时，120℃下晶化8h就可形成足够的前驱物。无论采用恒温或是分段晶化，合成体系在150℃下的晶化时间应大于36h。通过对不同温度下晶化时间的控制有可能缩短合成口沸石的时间。     

以焙烧高岭土为原料合成ZSM-5分子筛

以焙烧高岭土为原料,采用水热法合成ZSM-5分子筛,考察了晶化温度、晶化时间、模板剂用量以及投料硅铝比等因素对分子筛合成的影响,得出了最佳的合成条件：晶化温度为140～160℃,晶化时间为24h, n(TPAOH)/n(SiO2)=0.10,投料硅铝比为15:1。采用XRD,SEM,N2 吸附脱附等手段对最佳条件下所合成的样品进行表征,结果表明,以焙烧高岭土为原料可以合成出结晶度相对较高、微孔分布集中于0.56 nm、晶粒大小约2μm的小颗粒ZSM-5分子筛。     

气相晶化法合成SAPO-34分子筛

分别以磷酸、拟薄水铝石和硅溶胶为磷源、铝源和硅源,吗啉和三乙胺为模板剂,采用气相晶化法在不同条件下合成了SAPO-34分子筛。研究了各种因素对气相晶化法合成SAPO-34分子筛的影响,确定了制备SAPO-34分子筛的最佳合成条件。干胶配比、干胶中的硅铝比和晶化温度对气相晶化法合成SAPO-34分子筛有重要影响,最佳干胶配比为n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(H2O)=1.0∶1∶2∶30,最佳晶化温度为180℃,但在160,140℃时也能合成出纯SAPO-34分子筛。模板剂不同,合成的分子筛不同,搅拌有利于气相晶化。以制备的SAPO-34分子筛为催化剂催化甲醇制低碳烯烃反应结果表明,甲醇转化率达98%以上,乙烯和丙烯的总选择性达80%以上。     

ZSM-11的合成及表征

在SiO<,2>-TBABr-NaOH-NaAlO<,2>-H<,2>O体系中合成出了一系列硅铝摩尔比不同的ZSM-11沸石,并考察了晶化温度、晶化时间、模板剂用量、碱度、n(H<,2>O):n(SiO<,2>)、搅拌速度等因素对ZSM-11沸石的影响.得出合成ZSM-11沸石的最佳条件为:晶化温度135℃,晶化时间6 d,投料的量比:n(TBA<,+>):n(Na<,2>O):n(Al<,2>O<,3>):n(H<,2>O)=0.17:0.21:1:(0.006 7～0.016 7):25.采用XRD,SEM等对其进行了表征.XRD测定结果表明,合成产物具有典型的ZSM-11骨架结构.SEM测定结果表明,动态晶化能显著减小晶粒尺寸.     

用于甲醇制丙烯过程的ZSM-5分子筛的合成及其性能评价

研究并合成出不同硅铝比的ZSM-5分子筛,对制备的催化剂进行XRD,SEM,NH3-TPD,N2吸附-脱附表征,得出制备参数对催化剂性能的影响规律,确定了制备高结晶度、适当粒径大小的NaZSM-5分子筛的合成条件：n(TPA+)/n(SiO2) = 0.16～0.18,H2O/SiO2质量比14～16,晶化温度130～150 ℃,硅铝比500。将合成的NaZSM-5分子筛经挤条、酸交换和焙烧后制得的催化剂用于MTP性能评价试验,结果表明,硅铝比为500的催化剂具有良好的催化反应性能,甲醇转化率在99%以上,丙烯选择性可以维持在45%左右。     

分子筛改性Co/SiO_2催化剂对Fischer-Tropsch合成汽油类烃的影响

在中孔SiO2中添加USY,HZSM-5,β分子筛组成双功能载体,并采用初湿浸渍法在载体上浸渍钴盐,制备了一系列分子筛改性的Co/SiO2催化剂,考察了分子筛的类型、HZSM-5分子筛的骨架硅铝比、HZSM-5分子筛在载体中的含量对Fischer-Tropsch合成汽油类烃(C5~12)的影响。实验结果表明,载体中SiO2和分子筛共同作用,提高了催化剂的活性,并使产物分布向汽油类烃偏移,其中,以HZSM-5分子筛改性的Co/SiO2催化剂的催化性能最好。HZSM-5分子筛改性催化剂对催化性能的影响受其骨架硅铝比的影响。当骨架硅铝比n(SiO2)∶n(Al2O3)=38、HZSM-5分子筛在载体中的质量分数为20%时,CO转化率达到80%以上,汽油类烃的选择性高达55%,其中异构烷烃的选择性在10%以上。     

Study on Filtration Performance of Silica／Alumina Slurry in the Process of Recycling Mother Liquor of NaY Zeolite

In order to recover the SiO2 contained in the mother liquor in the course of NaY zeolite synthesis to minimize pollution, the influence of various preparation conditions on the filtering velocity of gel slurry was studied using the SiO2/Al2O3 gel recovered from the NaY mother liquor in the laboratory. The results of study had shown that at a SiO2/Al2O3 ratio in the feed equating to 9:1 the SiO2 recovery rate and Al2O3 utilization rate were high with a faster flow velocity of the filtrate. The pH value of the system had great impact on the flow velocity of filtrate. Between the two methods for regulating the pH value, the one for formation of silica/alumina gel slurry by addition of sulfuric acid prior to adding aluminium sulfate in the solution could secure a faster filtration velocity. The filtration velocity was decreased in tandem with increasing SiO2 concentration in mother liquor, meanwhile an increase in dry filter cake yield.     

高岭土微球原位合成L沸石过程中的影响因素

 以高岭土为原料，采用原位晶化法制备了L沸石。制备过程分为两步：首先，将原料高岭土在不同的温度下煅烧，分别得到偏土和高土；然后，在碱性体系下，将其与白炭黑、水、沸石导向剂以一定的比例混合，在一定温度下水热晶化一定时间，得到L沸石。考察了晶化温度、晶化时间、硅／铝比（n(SiO₂)/n(Al₂O₃)）、陈化时间等因素对合成Ｌ沸石的影响。结果表明：在n(SiO₂)/n(Al₂O₃)＝15、陈化时间为30h、晶化温度130℃和晶化时间为18h的条件下，可以制备得到高结晶度的L沸石，其中晶化温度和晶化时间是影响合成L沸石相对结晶度的主要因素。采用XRD和SEM对合成L沸石的晶态结构进行表征和形貌观察。     

两步晶化法合成L/ZSM-5复合分子筛及其表征

 采用两步晶化法合成L/ZSM-5复合分子筛,考察了第二步晶化过程中不同铝源、硅/铝摩尔比(_n(SiO₂)/n(Al₂O₃))及晶化时间对L/ZSM-5复合分子筛合成的影响,采用X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）及扫描电镜（SEM）表征了合成样品。结果表明,合成的样品为L/ZSM-5复合分子筛,其最优合成条件为(_n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为45、晶化温度150℃、晶化时间36 h。     

高硅β分子筛的原位合成及其在甲苯催化燃烧中的应用

采用水热合成法在堇青石蜂窝陶瓷载体上原位合成了整体化的高硅β分子筛(β/CH),采用XRD和SEM手段对其进行表征,筛选出有利于原位合成的堇青石预处理方式和晶化方式,并探索了最佳原位合成条件;考察了制备方法对Pd/β/CH整体催化剂催化燃烧性能的影响。实验结果表明,在用质量分数10%的HNO3溶液80℃下处理2 h后的堇青石蜂窝陶瓷载体的内外表面上,采用动态晶化方式一次水热合成,可均匀生长出β分子筛;在保证原位生长质量的情况下,最佳的凝胶投料比为n(四乙基氢氧化铵)∶n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(HF)∶n(H2O)=0.52∶1∶0.003 3∶(0.31～0.37)∶14.25,最佳晶化时间为5 d。与浸渍法相比,采用原位合成法制备的Pd/β/CH整体催化剂的催化燃烧性能明显提高,在β分子筛质量分数32.5%和Pd质量分数0.5%时,甲苯在270℃即可完全转化。     

无模板一段晶化法ZSM-5分子筛的制备与表征

无模板水热体系中,在摩尔组成12Na2O:(80、100)SiO2:2Al2O3:2500H2O条件下,室温动态老化24h后180℃晶化24~48h,成功制得ZSM-5分子筛,采用XRD和SEM等手段考察分子筛的结晶度和表观形貌随晶化时间的变化规律。结果表明,在硅铝比为40~50条件下,随晶化时间的延长,分子筛经历了从无定形前驱体、菜花状层片结构和结晶度较高的蛹状大单晶(20μm×10μm)等晶化阶段;采用Py-IR对比考察有机胺体系商品ZSM-5分子筛与本实验无模板ZSM-5的酸性,结果表明,无模板一段晶化法制得的ZSM-5分子筛B、L酸量较大,B/L比值较低。     

富铝β沸石的制备和表征

采用微型晶化釜,在投料硅铝比(n(SiO_2):n(Al_2O_2),简称SAR)为3～14,含氟、低水含量以及无钠/低钠的SiO_2-Al_2O_3-四乙基氟化铵-H2O体系中、近中性和晶化温度170℃条件下,考察了富铝β沸石的晶相生长规律。采用XRD,SEM,~(27)Al MAS NMR,XRF,BET等方法,分析了铝源、晶化时间、系统水含量(n(H_2O):n(Si+Al))、投料SAR、原料焙烧温度等因素对晶化过程的影响。实验结果表明,以焙烧后的无钠/低钠硅铝胶为铝源有利于抑制杂相生成,适宜的n(H_2O):n(Si+Al)为3.5左右,晶化时间为7 d以上;投料SAR在10以下时,随焙烧温度的升高,晶化活性提高,经过1 000℃以上高温焙烧,投料SAR最低为7时能达到较高晶化活性;投料SAR在10以上时,随焙烧温度的升高,晶化活性降低,当投料SAR为10～14、焙烧温度为600℃时,可获得纯相、高结晶度和SAR为15以下的富铝β沸石;沸石产品形貌多为团聚体,多数试样可辨初级晶粒大小多为微米级(0.5～2.0μm),个别试样多为纳米级(30～100 nm)。     

分离石脑油中单甲基异构烷烃吸附剂的制备及吸附性能研究

采用水热合成法制备用于分离石脑油中单甲基异构烷烃的ZSM-5分子筛吸附剂,以2-甲基戊烷/环己烷溶液为吸附体系,考察不同合成条件对分子筛吸附性能的影响。结果表明：在硅铝比为80、25 ℃、陈化时间为36 h、晶化时间为48 h的条件下,以正丁胺为模板剂,合成ZSM-5分子筛吸附剂对2-甲基戊烷吸附量为2.39 g/(100 g),比参比ZSM-5分子筛对2-甲基戊烷吸附量高约20%;采用合成ZSM-5分子筛对石脑油进行吸附分离,吸附组分中正构烷烃和单甲基异构烷烃质量分数为97.47%;吸余油的芳烃潜含量从23.19%提高到34.21%;通过合成ZSM-5分子筛吸附分离可以将石脑油中质量分数约为30%的正构烷烃和约12%的单甲基异构烷烃分离出来。