ZSM-5/EU-1共生分子筛的可控合成及催化裂解性能

采用双模板剂两步晶化法设计合成了ZSM-5/EU-1共生分子筛,通过调整预晶化过程,实现了两种分子筛的共生和晶相比例的可控调变。研究两段凝胶组成的影响发现,第一段凝胶组成,尤其是模板剂浓度对所得共生样品晶相比例具有较大影响。与机械混合和纯相样品相比,ZSM-5/EU-1共生分子筛表现出最大的BET表面积和孔体积尤其是外表面积和介孔体积。而且EU-1相含量为39%的ZSM-5/EU-1共生分子筛在正己烷催化裂解制低碳烯烃反应中表现出比机械混合样品和ZSM-5分子筛更高的反应活性稳定性和低碳烯烃选择性,尤其是丙烯选择性。在反应120 min时,该共生分子筛上低碳烯烃选择性比相同EU-1相含量机械混合样品和ZSM-5分子筛均高出约10.7个百分点,丙烯选择性分别高出8.5和9.1个百分点,P/E比分别高出0.42和0.46。     

ZSM-5/EU-1共生分子筛的可控合成及催化裂解性能

采用双模板剂两步晶化法设计合成了ZSM-5/EU-1共生分子筛,通过调整预晶化过程,实现了两种分子筛的共生和晶相比例的可控调变。研究两段凝胶组成的影响发现,第一段凝胶组成,尤其是模板剂浓度对所得共生样品晶相比例具有较大影响。与机械混合和纯相样品相比,ZSM-5/EU-1共生分子筛表现出最大的BET表面积和孔体积尤其是外表面积和介孔体积。而且EU-1相含量为39%的ZSM-5/EU-1共生分子筛在正己烷催化裂解制低碳烯烃反应中表现出比机械混合样品和ZSM-5分子筛更高的反应活性稳定性和低碳烯烃选择性,尤其是丙烯选择性。在反应120 min时,该共生分子筛上低碳烯烃选择性比相同EU-1相含量机械混合样品和ZSM-5分子筛均高出约10.7个百分点,丙烯选择性分别高出8.5和9.1个百分点,P/E比分别高出0.42和0.46。     

MOR/EU-1复合分子筛的合成与表征

首次以TEABr为模板剂,EU-1为铝源,水热晶化合成复合分子筛MOR/EU-1.在合适的EU-1晶种添加量(m(EU-1)/m(SiO2)≤2)、模板剂添加量0.25≤n(TEABr)/n(SiO2)≤0.4,碱量1.16≤n(NaOH)/n(SiO2)≤1.71以及合适的晶化时间(48～96h)和晶化温度(140～...     

新型NU-85分子筛的物性表征与合成时间优化

首次采用预置晶种法,以溴化六甲双铵(HMBr_2)为模板剂,(160～180)℃合成分子筛NU-85。采用XRD、SEM及FT-IR等表征手段对样品物性进行表征。结果表明,该合成样品NU-85分子筛为EU-1和NU-87共晶生长,具有典型的EU-1分子筛和NU-87分子筛的特征衍射峰,结晶度较高。SEM照片显示,合成NU-85分子筛形貌为较规整长方体的堆积层叠物,聚集现象较常见。实验考察NU-85分子筛的二甲苯异构化催化性能,发现产物具有较高的二甲苯异构化反应活性和选择性。     

纳米TS-1分子筛的合成及环己酮肟化反应性能

采用预晶化后补充硅源的合成方法,在模硅物质的量比0.15条件下,合成晶粒尺寸300 nm的TS-1分子筛。考察模板剂用量和预晶化时间对分子筛合成的影响,并采用XRD、SEM、TEM、UV-vis和N2吸附-脱附对分子筛进行表征,通过环己酮肟化反应考察分子筛催化性能。结果表明,相对于传统法合成的TS-1分子筛,采用预晶化补硅法合成的TS-1分子筛具有较大的比表面积和介孔体积,而且其非骨架钛含量减少,能够有效地提高环己酮肟化反应的转化率、选择性和催化剂寿命。     

MOR/EU-1复合分子筛合成及其二甲苯异构催化性能

丝光沸石(MOR)为复合分子筛骨架载体,利用碱溶抽提活化有效硅铝,并保留MOR沸石骨架,以复配廉价模板剂代替溴化六甲双铵,水热晶化合成高纯度和高结晶度MOR/EU-1复合分子筛。以复合分子筛为酸性组元制备C8双功能异构化催化剂,在反应压力0.8MPa、反应温度653K、液体重时空速4.5h^-1和氢烃物质的量比4.0条件下,新型复合催化剂表现出优异的异构化催化性能,对二甲苯(PX)浓度([PX]/∑X)为23.58%,乙苯转化率为42.86%,C8烃收率为95.38%。     

预置晶种合成EU一1/MOR复合分子筛

首次以溴化六甲双铵(HMBr2)为模板剂、丝光沸石(MOR)为晶种,采用预置晶种法在高浓体系中合成复合分子筛EU-1/MOR.在选定条件下,合适的MOR质量分数≥20%,30≤n(SiO2):n(Al2O3)≤60,晶化时间36 h≤T≤96 h,温度(420～450)K,合成出EU-1/MOR复合分子筛,且结晶度较好.采用XRD、SEM和IR等表征手段对样品进行分析,结果表明,合成出高纯度、高结晶度和具有优良催化性能的EU-1/MOR沸石.     

预置晶种合成EU-1／MOR复合分子筛

首次以溴化六甲双铵（HMBr₂）为模板剂、丝光沸石(MOR)为晶种，采用预置晶种法在高浓体系中合成复合分子筛EU-1/MOR。在选定条件下，合适的MOR质量分数≥20%，30≤n(SiO₂)∶n(Al₂O₃)≤60，晶化时间36 h≤T≤96 h，温度（420～450） K，合成出EU-1/MOR复合分子筛，且结晶度较好。采用XRD、SEM和IR等表征手段对样品进行分析，结果表明，合成出高纯度、高结晶度和具有优良催化性能的EU-1/MOR沸石。     

SAPO-34分子筛形貌和粒径的影响因素考察

以四乙基氢氧化铵为模板剂,水热合成法制备SAPO-34分子筛,采用XRD和SEM进行表征,考察硅铝比、晶化温度、晶化时间和陈化时间对分子筛形貌和粒径的影响。结果表明,在硅铝物质的量比为0.8、晶化温度200℃、晶化时间24 h和陈化时间4 h条件下,可合成晶粒均匀和晶体表面光滑的粒径仅为2μm的SAPO-34分子筛。     

无有机模板剂制备ZSM-5分子筛及其环己烯水合应用

以硫酸铝、水玻璃为主要原料,无有机模板剂条件下采用两步水热晶化法合成ZSM-5分子筛。系统研究钠硅比、水硅比和晶化时间等因素对ZSM-5分子筛结晶度和晶粒尺寸的影响。采用XRD和SEM对制备的ZSM-5分子筛进行结构表征,并考察ZSM-5分子筛在环己烯水合反应中的催化性能。结果表明,在一定钠硅物质的量比和水硅物质的量比范围,ZSM-5分子筛结晶度随钠硅物质的量比的增加与水硅物质的量比的减小而升高。无有机模板剂条件下制备ZSM-5分子筛,不仅降低生产成本,减少对环境的危害,而且在环己烯水合反应中表现出较好的催化活性,随着ZSM-5分子筛晶体尺寸减小,环己烯转化率提高。     

Controllable synthesis of EU-1 molecular sieve with high SiO<Subscript>2</Subscript>/Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript> ratios in thermodynamic stable sol system

A new green chemical route was designed in this paper for the synthesis of high-silica EU-1 molecular sieve in TEAOH–SiO₂–Al₂O₃–HMBr₂–H₂O system in which tetraethylammonium hydroxide (TEAOH) substituted for sodium hydroxide (NaOH) as an alkali source. The physicochemical properties of the synthesized samples characterized by such means as X-ray powder diffraction (XRD), electrophoresis apparatus, precise pH meter, scanning electron microscope, Fourier infrared spectrometer (FT-IR), thermo gravimetric analyzer (TG) and temperature programmed desorption (NH₃-TPD). The research results showed that the SiO₂/Al₂O₃ ratio of EU-1 molecular sieve could reach 706 with TEAOH as an alkali source. The SiO₂/Al₂O₃ ratio of the product was improved greatly to 1046 with the template agent increasing. The new synthetic route has also significantly expanded the synthetic phase region. The absolute value of zeta potential of the TEAOH sol system was obviously higher than that of the NaOH sol system, indicating the thermodynamic stability of the former sol system was higher and better for the synthesis of pure high-silica EU-1 molecular sieve. The FT-IR spectra and TG/DTG diagrams of products indicated that TEA⁺ occluded in the final products could balance electronegative framework. The amount of strong, weak and the total acidity reduced with the increase of SiO₂/Al₂O₃ ratio. The catalytic results of methanol-to-hydrocarbon demonstrated that the molecular sieve prepared by the new method has better catalytic performance.     

分子筛催化异丁烷与正丁烯烷基化反应性能

以Y、β、MCM-41和EU-1分子筛为活性组分制备异丁烷与正丁烯烷基化反应催化剂,并利用NH_3-TPD和N_2物理吸附-脱附对催化剂进行表征。结果表明,HY分子筛催化剂的总酸量最大,MCM-41分子筛催化剂的总酸量最小,Hβ和HEU-1分子筛催化剂总酸量适中,Hβ分子筛催化剂平均孔径最大,而大孔径有利于分子扩散。对分子筛催化异丁烷与正丁烯反应的催化性能进行研究,结果表明,Hβ分子筛催化剂的失活速率最低,正丁烯异构化率最低,生成的烷基化油辛烷值达85.2,对Hβ分子筛催化剂进行Pt元素改性后催化剂的失活速率降低。     

甲醇制烯烃催化剂开发关键问题探讨

系统分析了影响和控制甲醇制烯烃催化剂催化性能、磨损强度、粒度分布、水热稳定性、流化性能和存储、运输过程催化剂失活的因素。改变Si源用量、模板剂种类和金属改性可实现对SAPO-34分子筛酸性的有效调控。控制成型浆液中分子筛、载体以及黏结剂的配比、粒径和浆液总固含率,优化喷雾干燥成型和焙烧条件可将催化剂磨损指数降至2%·h^-1以下。影响催化剂粒度分布的关键是浆液性能和喷雾成型工艺条件,合理的分子筛、载体和黏结剂配比可将催化剂堆积密度控制在（0.67~0.86） g·mL^-1。不完全焙烧,适当保留分子筛孔道内的模板剂是保持催化剂活性的有效方法。     

液相晶化法合成SAPO-34分子筛

分别以吗啉(Mor)和吗啉-四乙基氢氧化铵(Mor-TEAOH)为模板剂,采用液相晶化法合成SAPO-34分子筛,考察晶化温度、晶化时间和模板剂对合成SAPO-34分子筛的影响和SAP-34分子筛催化甲醇制低碳烯烃(MTO)的性能.结果表明,合成SAPO-34的适宜晶化温度和时间分别为140～180℃和96～120 h,采用吗啉-四乙基氢氧化铵(Mor-TEAOH)为模板剂合成的分子筛晶粒较小.MTO反应的较佳条件为甲醇与水的体积比为2,质量空速5 h-1,催化剂8 g,常压,380℃.该条件下,甲醇转化率达98%以上,C2H4与C3H6总的选择性达84.01%.     

三乙胺模板剂合成SAPO-34分子筛

以三乙胺法合成SAPO-34分子筛的母液为模板剂,进行分子筛的合成研究,采用色谱对合成液中的三乙胺含量进行测定,并利用XRD、SEM、TG、XRF、NH3-TPD和N2吸附-脱附对产品进行表征。结果表明,SAPO-34分子筛合成过程中,大量三乙胺残留在母液中,产品中三乙胺含量仅为原料的5. 35%。利用母液制备的M1分子筛具有更高的结晶度,晶粒尺寸大幅减小至约1μm,比表面积和分子筛产率也大幅增加,分别为725. 85 m2·g-1和83. 36%,产生更多的介孔,有更多的硅原子进入到分子筛骨架中,使分子筛的强酸酸量及酸强度得到有效改善。探究晶种在合成过程中的作用发现,晶种能够替代部分模板剂起到结构导向作用。     

Zr-SBA-15催化苯酚甲醛高选择性合成邻位异构体双酚F

以P₁₂₃为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,以硝酸氧锆为锆源,采用水热一步法合成了分子筛催化剂Zr-SBA-15,用XRD、BET、ICP、吡啶FT-IR、NH₃-TPD进行了分析表征,考察了不同Si/Zr摩尔比Zr-SBA-15催化苯酚、甲醛合成双酚F的催化活性,发现当Si/Zr摩尔比为20时催化活性较好。以Si/Zr摩尔比20的Zr-SBA-15为催化剂,在反应温度90℃、酚醛摩尔比30:1、催化剂与甲醛质量比1:1条件下反应240 min,双酚F收率达到83.5%,邻位异构体双酚F选择性高达92.5%,同时还提出了Zr-SBA-15高选择性催化苯酚、甲醛合成邻位异构体双酚F的反应机理。     

中微双孔分子筛SBA-15的合成

采用P123(PEO20PPO70PEO20)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源试剂,在强酸溶液中采用水热晶化法合成中微双孔分子筛SBA-15,并考察模板剂浓度、反应温度,离子导向剂和共溶剂对中微双孔分子筛SBA-15的影响.结果表明:控制合成温度可以精确调控SBA-15的介孔孔径;引入离子导向剂后合成的SBA-15具有更好的介孔有序性;加入共溶剂N,N-二甲基酰胺(DMF)会破坏SBA-15孔道的有序性,孔壁变薄,但可以提高分子筛的比表面积和孔容,大幅度提高孔径;采用乙醇后处理分子筛SBA-15有利于保持分子筛骨架.合成中微双孔分子筛SBA-15的合适条件为P123,TEOS,NaCl,HCl与H2O物质的量之比0.017∶1∶1.5∶9.86∶137,反应温度40℃,P123自组装反应时间4 h,与硅源组装老化时间24 h,晶化温度100℃,晶化48 h,在此条件下得到高质量的中微双孔分子筛SBA-15对苯吸附量接近1 000mg/g.