10L釜体系下MCM-49分子筛的动态合成

为了考察实验室小规模分子筛材料的制备方法,能否应用于较大规模的分子筛生产,研究了10L釜规模下,MCM-49分子筛的动态合成规律.通过对晶化时间、温度、模板剂用量、水量、硅铝比、搅拌速率、物料添加速率等影响因素的研究,得出了较大规模分子筛合成的一些规律性和特点.结果表明,实验室小规模的MCM-49合成方法,完全可以应用于10 L体系分子筛的合成,并且可以进一步优化.     

适宜较大分子催化反应的纳米MCM-49和纳米MCM-22分子筛

采用水热方法动态合成了纳米MCM-49及纳米MCM-22分子筛,并用XRD和TEM手段对其物性进行了表征.考察了纳米MCM-49及纳米MCM-22分子筛苯与十二碳烯的催化性能.具有大的外表面的纳米MCM-49及纳米MCM-22在反应中表现出高的催化活性及选择性.     

吉林石化研究院开发成功异丙苯生产用MCM-49分子筛纳米催化剂

近日,吉林石化研究院开发成功异丙苯生产用MCM-49分子筛纳米催化剂。据称,该MCM-49分子筛具有较大的比表面积、短而规整的孔道和较高晶内扩散速率,可改善催化剂性能,提高催化剂对合成异丙苯反应的活性和选择性。吉林石化染料厂苯酚丙酮生产装置过去一直存在反应温度高、苯烯摩尔比高等问题,导致异丙苯生产的能耗高,成本居高不下,而采用上述MCM-49纳米分子筛催化剂可解     

纳米MCM-49分子筛在丙烯与苯烷基化反应中的催化性能

用硅溶胶为硅源、偏铝酸钠为铝源、六亚甲基亚胺为模板剂进行动态合成纳米MCM-49分子筛,并进行X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征.研究了纳米MCM-49分子筛在丙烯与苯烷基化反应中催化性能,确定了最佳的评价条件:温度为120～140℃,苯烯摩尔比为2.0～3.5,丙烯液体空速0.8～2.5 h-1;在该条件...     

高硅/铝比MCM-22分子筛的合成

研究了高硅/铝比MCM-22分子筛的合成条件.结果表明,以工业柱层硅胶为硅源合成高硅/铝比MCM-22分子筛中的主要杂晶是Kenyaite和ZSM-12;不含杂晶的高硅/铝比MCM-22分子筛只能在低温、高模/硅比、高水/硅比、动态条件下合成.超声老化显著缩短了晶化时间,对结晶度和杂晶形成的规律没有影响.超声老化不影响MCM-22分子筛的晶化机理.     

小粒度MCM-22分子筛的合成及烷基化反应

在低碱度条件下合成出小粒度MCM-22分子筛,用XRD、TEM、NH3-TPD、吡啶吸附红外光谱等方法对试样进行了表征.催化反应研究表明小粒度MCM-22分子筛在120～150℃的条件下对苯与1-十二烯烷基化反应具有较高的催化活性和选择性,烯烃的转化率大于99.2%,直链烷基苯的选择性大于99.6%,常规粒度的MCM-22在同样条件下其催化活性比小粒度MCM-22的低.MCM-22晶体外表面上大量的12员环的孔穴对苯与1-十二烯烷基化的催化活性具有重要的作用.     

硅源对MCM-22分子筛合成及甲苯歧化催化性能的影响

以六亚甲基亚胺(HMI)为模板剂,考察了硅源(硅溶胶和硅酸钠)对静态水热合成MCM-22分子筛合成的影响,采用XRD、SEM、NH3-TPD和FT-IR等手段对所合成的MCM-22分子筛进行了表征.结果表明,不加晶种时,两种硅源均能合成高结晶度的纯MCM-22分子筛.用硅溶胶作硅源时,氢型MCM-22的强酸量略大,且所需的晶化时间短,形貌为球形;采用硅酸钠为硅源时,MCM-22呈现牡丹花状.晶种的加入可缩短晶化时间,所得样品形貌均为牡丹花状.甲苯择形歧化催化性能研究表明,采用硅溶胶为硅源时H-MCM-22具有更高的初活性与对位选择性.     

不同有机结构导向剂合成MCM-22分子筛及其催化性能

分别以六亚甲基亚胺(HMI)、哌啶(PI)和高哌嗪(HPZ)为有机结构导向剂(OSDA)水热晶化法合成了MCM-22分子筛,采用XRD、SEM、N₂吸附-脱附等分析方法对合成的MCM-22分子筛进行表征,利用苯与乙烯液相烷基化制乙苯反应和1,3,5-三异丙苯裂解反应考察了MCM-22分子筛的催化性能。实验结果表明,采用HMI、PI及HPZ三种OSDA均能合成高结晶度的MCM-22分子筛,其中,以PI和HMI为OSDA合成的MCM-22分子筛具有较好的催化性能,PI可用作MCM-22分子筛合成的备选OSDA,但需要严格控制原料组成及晶化条件;以HPZ合成的MCM-22分子筛催化性能不理想。     

MCM-49与ZSM-35的共结晶及混合物的芳构化性能比较

采用1-丁烯脉冲反应和程序升温表面反应(TPSR),研究了MCM-49与ZSM-35的共结晶及机械混合物的芳构化催化性能,并与纯MCM-49和纯ZSM-35的催化性能相比较.结果表明.在1-丁烯的TPSR反应中,虽然ZSM-35的芳构化催化性能很差,但是MCM-49/ZSM-35共结晶的芳构化催化能力并未随其中ZSM-35含量的增加而下降,尤其是MCM-49质量分数为52%的MCM-49与ZSM-35共结晶的非苯芳烃生成量比纯MCM-49分子筛高出约20%,其生成非苯芳烃的信号峰温显著低于纯MCM-49(～10℃),表现出明显的协同效应;机械混合物中的MCM-49与ZSM-35在催化丁烯芳构化过程中也存在一定相互作用,但明显弱于共结晶分子筛.     

小晶粒MCM-22分子筛的合成

考察不同添加剂和不同硅源对MCM-22晶粒大小的影响,并研究了热处理对分子筛粒度的影响.结果表明,硅溶胶合成的MCM-22分子筛的粒度较小;在所考察的添加剂中,加入适量的十二烷基苯磺酸钠和聚乙二醇1000,可使MCM-22分子筛的粒度有所减小,而聚乙二醇400的加入,则使MCM-22分子筛的粒度略有增大,并且加入适量上述添加剂可以提高MCM-22分子筛产物的相对结晶度无论是小粒度还是中等粒度的MCM-22,经过干燥或焙烧后,粒度均有不同程度的增加,前者增加趋势尤为显著.     

可磁性分离的介孔分子筛MCM-41的合成及其表征

为了解决粉体介孔分子筛MCM-41在实际应用中的分离回收问题,将介孔分子筛材料与磁性纳米粒子相结合制备介孔磁性材料成为研究的热点.笔者在采用水热法制备MCM-41分子筛的过程中,加入磁性纳米NiFe2O4,粒子,合成了NiFe2O4含量不同的磁性MCM-41分子筛.并对制备的磁性MCM-41进行了XRD、TEM、N2吸附脱附、磁滞回线等分析.合成的磁性MCM-41材料在室温下显示良好的超顺磁特性,且其磁化率随NiFe2O4含量的增加而增大.     

MCM-49分子筛合成异丙苯催化剂侧线放大研究

用硅溶胶为硅源、偏铝酸钠为铝源、六亚甲基亚胺为模板剂分别在100 L、1 000 L晶化釜进行动态合成MCM-49分子筛,并对其进行X射线衍射、扫描电子显微镜和NH3-程序升温脱附等表征。在温度为135~140℃、苯与丙烯摩尔比为2.5、丙烯体积空速1.0 h-1,苯循环比为6~8条件下,在生产装置的侧线上运行了5 760 h。结果表明,MCM-49分子筛合成异丙苯催化剂性能较好。     

原位凝胶限制纳米分子筛的合成

采用温敏型聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段共聚物(F127)和pH敏感型卡波姆971p原位聚合物水凝胶为空间限制剂合成了纳米Y分子筛与介孔分子筛MCM-41;利用XRD和SEM等方法对所合成的Y分子筛和MCM-41分子筛进行了表征。实验结果表明,采用空间限制剂不会影响分子筛的拓扑结构。利用F127水凝胶合成的Y分子筛的表面形态规则且分散性好;利用F127水凝胶合成MCM-41分子筛时,以粉末形式加入F127水凝胶可制备大部分颗粒呈球形且粒径分布均一的MCM-41分子筛。利用卡波姆971p水凝胶可有效控制Y分子筛的粒径;合成MCM-41分子筛时,当卡波姆971p水凝胶含量为1.5%(w)时,合成的MCM-41分子筛粒径大小为50 nm左右,呈球形,粒径分布均一,表面形态较规则。     

极浓体系下MCM-22分子筛的静态合成

在极低的n(H2O)/n(SiO2)条件下成功地合成了纯相、高结晶度的MCM-22分子筛.具体的合成条件为n(HMI)/n(SiO2)为0.08～0.6,n(H2O)/n(SiO2)为5～10,n(SiO2)/n(Al2O3)为30～80.该合成体系为典型的极浓体系.与n(H2O)/n(SiO2)=35条件下合成的MCM-22分子筛相比,低n(H2O)/n(SiO2)极浓体系条件下合成的MCM-22分子筛具有更高的结晶度,且其比表面积和孔容均有所增加.极浓体系下合成的MCM-22分子筛大大降低了HMI和NaOH的用量,这不仅有利于降低MCM-22的合成成本,而且可减少对环境的污染.     

含Zn MWW结构分子筛的合成

以硅胶、NaAlO2、NaOH、Zn(NO3)2和去离子H2O为原料,六亚甲基亚胺(HMI)为模板剂,采用静态水热晶化法对Zn-MWW结构分子筛的合成进行了研究.结果表明,在n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(Na2O)∶n(HMI)∶n(H2O)=25∶1∶1.63∶4.75∶375的MCM-22合成凝胶中引入Zn,生成了Zn-MCM-49,这与层间形成Si1-O1-Zn1结构有关.Zn-MCM-49的形貌和模板剂的脱附行为与MCM-49类似.     

H-MCM-49的硅烷化对Mo基催化剂芳构化性能影响

以八甲基环四硅氧烷Si4O4(CH3)8对动态合成的氢型MCM-49分子筛的外表面羟基进行毒化修饰,并结合其钼基催化剂的甲烷无氧芳构化活性进一步研究了Mo/H-MCM-49催化剂载体孔道内、外的酸性在催化反应中的作用.结果表明,制备的硅铝摩尔比为12.5的H-MCM-49分子筛外表面B酸的量约为0.126 mmol/g,占分子筛总B酸量的38%,外表面约有L酸0.029mmol/g,占总L酸的14.5%.     

MCM-49、MCM-22的合成及其歧化性能研究

以六亚甲基亚胺为模板剂动态合成出了MCM-49和MCM-22,采用XRD、NH3-TPD等方法进行了表征,考察了H-MCM-49,H-MCM-22和H-ZSM-5在甲苯歧化反应中的催化性能.结果表明,H-MCM-49酸强度比H-ZSM-5弱,总的酸量与其相当,但是在甲苯歧化反应中体现了比HZSM-5分子筛高得多的活性,甲苯转化率高,能得到高收率的苯和对二甲苯.     

MCM-49分子筛的生产及工业应用

通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）表征,研究不同铝源、成胶时间、晶化温度和晶化时间对8 m³高压反应釜放大生产MCM-49分子筛的影响。在成胶时间1 h、晶化温度140～160℃、晶化时间60 h条件下,生产出合格的MCM-49分子筛。且在该晶化温度范围内,随着温度的升高,MCM-49分子筛的结晶度升高。在晶化时间72 h、晶化温度168℃条件下,生产出MCM-49和ZSM-35分子筛的混晶;升高晶化温度至172℃,可生产出ZSM-35分子筛单晶。MCM-49分子筛应用于1.3×10⁵ t苯酚丙酮工业生产装置上,丙烯转化率大于98.89%,异丙苯选择性大于82%,满足工厂生产要求,并在实际应用中降低生产能耗,节约蒸汽0.691 t/h。     

β/MCM-41分子筛的合成及其萘异丙基化催化性能

以通过碱处理的卢分子筛作为硅铝源,以CTAB为模板剂,合成了β/MCM-41介孔-微孔复合分子筛.利用XRD、SEM,N2吸附-脱附等技术对其进行了表征,并考察了β/MCM-41复合分子筛的制备条件.采用微型固定床反应装置考察了β/MCM-41复合分子筛对萘异丙基化反应的催化性能.结果表明,优化的β/MCM-41复合分子筛制备工艺条件为:碱度2.0 mol/L,碱处理时间0.5 h,晶化温度130℃,晶化时间24 h,晶化体系pH值9.0.与ZSM-5、MOR、β、MCM-41相比较,β/MCM-41复合分子筛对萘异丙基化反应具有较好的催化性能.     

ZSM-5/MCM-41微-介孔复合分子筛的微波合成及表征

以碱液处理的ZSM-5分子筛反应液为硅铝源、十六烷基三甲基溴化铵为介孔模板剂,通过微波法快速合成了具有微-介孔结构的ZSM-5/MCM-41复合分子筛。考察了反应时间、反应温度和体系p H对合成产物的影响,优化了合成条件,并利用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附等手段对合成产物进行了表征。实验结果表明,反应温度为120℃时,在0.5 mol/L的Na OH溶液中,利用微波消解ZSM-5分子筛原粉30 min后,调节体系p H为10.5,继续晶化30 min,可得到ZSM-5/MCM-41复合分子筛。相比于传统水热法,微波法的合成效率提高了20倍以上。所得ZSM-5/MCM-41复合分子筛中既保留了ZSM-5分子筛的微孔结构,也形成了典型的MCM-41分子筛的介孔结构,且所得ZSM-5/MCM-41复合分子筛的孔体积、比表面积较ZSM-5分子筛提高了近3倍。