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。     

无模板剂法合成ZSM-5分子筛的研究进展

由于模板剂在分子筛合成过程中会造成严重的环境污染,而且成本及耗能较高,因此如何以无模板剂法合成ZSM-5型分子筛成为业内人员的研究热点。对近年来无模板剂条件下合成ZSM-5分子筛的方法进行了综述,包括无添加法、晶种添加法和预晶化液添加法。同时对各方法合成小晶粒分子筛的优缺点进行了分析,并且对纳米级ZSM-5分子筛的合成方法进行了展望,认为预晶化液法是稳定的、低耗能低污染的合成纳米级ZSM-5分子筛的较好方法。最后指出,如何解决纳米分子筛合成过程中的聚集问题,是需要深入研究的课题。     

利用高岭土合成ZSM-5沸石

对苏州高岭土的特性以及不同温度焙烧的高岭土结构变化进行了考察,以碱抽法确定其中的活性SiO2和活性Al2O3的含量,分别以有胺法(正丁胺)和无胺法合成得到较高相对结晶度的ZSM-5沸石,并对产物进行表征.结果表明,高岭土最佳焙烧温度为950℃,有胺法和无胺法合成的ZSM-5沸石相对结晶度分别达54.6%和53.3%,产...     

ZSM-5的合成及应用进展

ZSM-5由于具有特殊的孔结构和物化性质而被广泛应用于化工各个领域。介绍了ZSM-5的合成方法及晶化机理,合成方法包括模板剂合成法（有机胺法、无机铵及醇类法）、微波合成法、无模板剂合成法,讨论了各种合成方法的优点和缺点,指出无模板剂的绿色合成方法是未来合成分子筛的重要方向。介绍了近年来ZSM-5在电化学、生物质、环境保护等领域的最新应用进展,为开发ZSM-5新的合成方法和利用途径提供参考。     

ZSM-5沸石合成与改性技术进展

ZSM-5沸石在石油化工过程中得到广泛应用。阐述了ZSM-5沸石的合成、改性技术现状及其应用以及近年来的研究和开发应用最新进展，为ZSM-5沸石的开发利用提供新的思路。     

晶种和模板剂协同构建纳米ZSM-5团聚体

使用白炭黑和水玻璃作为硅源、Silicate-1纳米微晶作为晶核、四丙基溴化铵（TPABr）作为结构导向剂,合成了具有多元孔道的纳米ZSM-5聚集体,其中晶体和颗粒尺寸的可调范围分别为30～300 nm和400 nm～1.2μm。根据表征结果推测得出纳米ZSM-5团聚体形成过程中Silicate-1和TPABr之间存在协同效应,碱性环境下晶种表面具有丰富的负电荷,部分TPA+会吸附在晶种表面以补偿表面负电荷。由此,TPABr诱导形成的晶体可以围绕晶种表面迅速生长,从而形成纳米团聚体。在此过程中,晶体和颗粒的尺寸可以分别通过控制TPABr和晶种含量来灵活调节。该合成纳米ZSM-5聚集体的方法具有灵活、方便的特点,适用于大规模工业化生产。     

无模板剂合成ZSM-5分子筛及其催化性能

采用水热合成法制备了无模板剂ZSM-5分子筛,考察了制备工艺对无模板剂ZSM-5分子筛结构的影响,并用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、傅立叶变换-红外光谱(FT-IR)和N2低温吸附(BET)等方法对合成产物的物相、形貌和酸性等进行了表征。结果表明,在140℃晶化24 h,可制得性能较好的无模板剂ZSM-5分子筛,其相对结晶度为151%,具有较大的比表面积、适中的酸强度和较高的热稳定性,在催化甲醇制丙烯(MTP)单程反应中,甲醇转化率为100%,丙烯选择性为39.5%。     

纳米级ZSM-5分子筛的合成研究进展

相比于传统的沸石材料,纳米级ZSM-5分子筛具有较大的外比表面积,在催化反应中表现出优越的性能。通过综述近年来有关纳米级ZSM-5分子筛的研究进展,重点讨论了水热合成法、极浓体系合成法、溶剂热法、离子热法、限定空间法和干凝胶法等合成方法,同时指出了合成纳米级ZSM-5分子筛过程中影响产品粒径的因素。认为使用可循环利用的模板剂是解决生产成本高、环境污染等问题的方法。最后,指出将纳米级ZSM-5分子筛从母液中简单、高效的分离出来是当前所面临的重大挑战,开发适合于纳米级ZSM-5分子筛制备的新工艺和改进现有合成工艺使其适用于工业化生产是今后合成纳米级ZSM-5分子筛的研究方向。     

ZSM-5纳米薄片定向堆积合成分子筛团聚体

开发了一种新型的纳米微晶silicate-1（S-2）的合成方法。与常规的silicate-1（S-1）相比,S-2具有较小的粒径和光滑的晶体表面。当S-2作为晶种合成纳米ZSM-5聚集体时,ZSM-5团聚体为尺寸为0.8~1.0 μm的单分散颗粒,构成团聚体的ZSM-5晶体为b轴厚度为60~80 nm的纳米薄片。ZSM-5纳米薄片沿着同一方向规则地堆叠形成独特的孔结构,该孔结构包括1.3 nm的均一孔道和25 nm的宽尺寸孔道。     

模板剂法和直接法合成ZSM-5及催化性能对比

采用模板剂法和直接法合成ZSM-5分子筛,并对其催化性能进行评价对比。从催化性能、粒径、疲劳寿命等方面对比了2种方法合成的分子筛基本性能,模板剂法ZSM-5分子筛的晶型及孔道稳定均匀,粒径均匀,抗疲劳寿命强,具有更稳定的催化性能。与直接法合成的分子筛相比较而言,模板剂法分子筛更适合环己醇工业生产的需要。     

三元孔道结构纳米ZSM-5分子筛团聚体的合成

采用正丁胺和ZSM-5晶种双模板体系水热合成了一系列ZSM-5分子筛,考察了晶种、正丁胺添加量和晶化条件对分子筛物理化学性能、孔道结构和形貌的影响。对所得分子筛分别进行X射线衍射（XRD）、氮气吸-脱附、扫描电子显微镜（SEM）表征分析。结果表明：分子筛为三元孔道结构的纳米ZSM-5分子筛团聚体,正丁胺和晶种在合成过程中具有协同作用。在正丁胺与二氧化硅物质的量比为0.26、晶种添加量为3%（质量分数）、在120 ℃晶化24 h后再在170 ℃晶化48 h条件下合成的分子筛总比表面积和外比表面积分别为364 m²/g和59 m²/g。     

采用复合晶种法在大孔载体上制备高性能ZSM-5沸石膜

采用复合晶种法在α-Al2O3载体上制备ZSM-5沸石膜.首先采用热浸渍-擦涂法在大孔α-Al2O3载体上预涂一层由纳米ZSM-5分子筛团聚而成的大晶种颗粒,对载体表面的大孔进行初步修饰;然后在此基础上利用提拉法涂覆小晶种,从而形成一层薄而连续的晶种层;最后在175℃下利用二次生长法制备ZSM-5沸石膜.采用SEM和XRD等方法,对制备的ZSM-5沸石膜进行表征,并对其进行渗透汽化性能测试.结果表明:制备的ZSM-5膜连续、致密且厚度为8μm;在温度353 K下,分离质量分数为90％的乙酸/水体系,其渗透通量可达0.89 kg/(m2·h),分离系数接近于无穷大.     

在混合模板剂体系中合成小颗粒ZSM-5沸石分子筛

通过水热法合成出小颗粒ZSM-5沸石,并加入包括四丙基氢氧化铵(TPAOH)、正丁胺(n-BTA)和乙醇(Et OH)在内的混合模板剂。产品通过XRD、SEM和FIIR进行表征。研究发现,在配比为20%EtOH∶30%n-BTA∶50%TPAOH的混合模板剂体系中,170℃晶化温度下,仅1 d即可合成出ZSM-5分子筛。混合模板剂的加入不仅可以在较短时间内合成高结晶度、分散度较好的小颗粒ZSM-5分子筛,还可以减少生产成本。     

不加模板剂合成沸石ZSM—5的研究

一、概述 1972年Mobil公司的Argamer和Landolt获得合成ZSM-5沸石分子筛的专利,他们用季铵化合物(TPA-Br/TPA-OH)作模板剂,硅铝比范围非常宽,SiO_2/Al_2O_3=5～100。ZSM-5沸石的独特结构,使它在石油化工上起重要的催化作用。从那以后,新的制取沸石ZSM-5的专利不断出现,研究     

低硅铝比纳米团聚体ZSM-5的合成工艺研究

纳米团聚体ZSM-5因具有较高的活性及水热稳定性而被广泛用于催化剂的制备。以水玻璃为硅源、硫酸铝为铝源、正丁胺为模板剂,合成低硅铝比纳米团聚体ZSM-5分子筛。考察了钠硅比、陈化时间、晶种添加量等因素对合成分子筛形貌和晶粒尺寸的影响。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、氮气物理吸附、透射电镜（TEM）和X射线荧光光谱仪（XRF）等手段对样品进行了物性分析。结果表明：钠硅比（氧化钠与二氧化硅物质的量比）大于0.11可以合成出结晶度较好的ZSM-5分子筛,当钠硅比大于0.13时ZSM-5晶粒增大;延长陈化时间有助于降低分子筛的晶粒尺寸,提高晶粒尺寸的均一度,陈化12 h时晶体的平均尺寸约为160 nm;晶种添加量为3%~4%（按总二氧化硅质量计算）时,对样品晶粒尺寸及均匀度的影响较小。     

水相极浓体系中ZSM-35沸石的合成

以乙二胺（EDA）为模板剂、粗孔硅胶或白碳黑为硅源，在水相极浓体系中合成了高结晶度ZSM-35沸石。利用XRD、SEM、IR和TG-DTA等仪器表征了该法合成样品的物理化学特性，并详细考察了模板剂的用量、晶化时间等因素对合成的影响。研究结果表明，以该法合成的ZSM-35沸石模板剂具有EDA用量少、晶化时间较短和所得沸石结晶度高等特点。     

高岭土微球合成ZSM-5沸石及其催化裂化性能

在水热条件下,以正丁胺为模板剂,在高岭土微球中合成了晶粒直径约0.2～1μm的ZSM-5沸石粉体.采用X射线衍射、扫描电镜、N2吸附脱附方法对合成样品进行了表征.催化裂化选择性评价结果表明:在基础重油裂化催化剂LHO-1中,采用添加10%(质量分数,下同)所合成的高岭土微球(含27%ZSM-5)作为助剂,丙烯产率由2.96%提高到4.78%,焦炭和干气选择性不变;同时汽油质量明显提高,汽油芳烃减少近10%(体积分数),汽油辛烷值增加1.8.     

晶种和季铵盐诱导β沸石合成研究

通过对比实验和X-射线衍射技术,研究了四乙基溴化铵(TEABr)和四乙基氢氧化铵(TEAOH)模板剂对β沸石晶体生长的结构导向作用,考察了合成胶硅铝比[n(SiO2)∶n(Al2O3)]和晶化条件对合成沸石相组成的影响。结果表明,以TEAOH为模板剂,在β沸石晶种质量分数0.5%、合成胶n(SiO2)∶n(Al2O3)=37.2~64条件下,合成出相对结晶度较高的纯β沸石。另一方面,以TEABr为模板剂,在晶种质量分数0.5%、晶化温度413K条件下,当n(SiO2)∶n(Al2O3)≤45、晶化时间240~260h时,可以获得结晶度高的单一β沸石;在不含晶种、n(SiO2)∶n(Al2O3)=37.2~72的体系中,合成的沸石β与沸石ZSM-5共生,而且随着硅铝比的增加沸石β质量分数逐渐减少,竞争相ZSM-5的含量急剧增加。