Silicalite－1／Ti02复合层上Silicalite－1膜的合成与表征

为了获得高性能Silicalite－1沸石膜,采用提拉法在大孔α—Al2O3载体上制备了Silicalite-1／TiO2复合过渡层,再在此过渡层上水热合成Silicalite-1沸石膜。探讨了过渡层中Silicalite-1晶种对成膜性能的影响,并采用XRD、SEM和单组分气体渗透测试对Silicalite-1沸石膜进行表征。结果表明,采用该方法合成得到了典型的Silicalite-1沸石膜,没有其它杂晶出现,同时缩短了传统水热合成法的成膜周期。所得Silicalite-1沸石膜层薄而致密,晶粒小而均匀,没有大的缺陷,紧密围绕载体表面生长。在25℃、0．1MPa条件下,该Silicalite-1沸石膜的H2渗透速率为1．0×10^-6mol／（m^2·s·Pa）,H2／SR6理想分离因数达到205．4;在200℃、0．1MPa条件下,H2渗透速率达到2．1×10^-6mol／（m^2．s．Pa）,H2／N2理想分离因数汰到3．5。     

焙烧对介孔分子筛有机官能团化的影响

使用有机化合物修饰介孔分子筛是近年来材料和催化科学家关注的研究领域.介孔分子筛中的有机官能团的含量和与介孔的键联方式直接影响着催化反应的效果.主要研究了介孔分子筛在脱除模板剂的焙烧过程中,焙烧温度以及焙烧时的升温速率对介孔分子筛结构与性能以及对有机官能团化的影响.结果表明,焙烧速率会影响孔径大小;若以较高的升温速率进行升温,会导致介孔分子筛表面上的大量硅羟基缩合,从而严重影响了介孔分子筛的有机官能团化.     

高比表面积活性氧化铝的制备与表征

以快脱粉水化得到的薄水铝石为原材料,采用焙烧法制备了活性氧化铝,利用热重分析对快脱粉的热失重行为进行了研究,采用X射线衍射、氮气吸附对产品进行了系统表征。分别考察了升温速率、焙烧温度以及水汽对产品孔结构的影响。研究表明:升温速率越小,焙烧温度越低,产品的比表面积越大;水汽能促进晶化过程,但不利于高比表面积活性氧化铝的制备。优化反应条件:升温速率为1℃/min、焙烧温度为370℃、焙烧时间为2 h、通风速率为50 cm~3/min,产品的比表面积可达400 m~2/g左右。     

廉价原料合成的钛硅分子筛的热稳定性能的研究

以四丙基溴化铵（TPABr)为模板剂 ，正丁胺为碱源，水热条件下合成了钛硅分子筛TS－1，采用IR，XRD，UV－Vis,SEM等对其进行了表征，并考察了丙烯环氧化性能，采用在空气中程序升温焙烧的方式考察了其热稳定性，采用XRD，IR，UV－Vis光谱详细考察了不同焙烧温度下钛硅沸石中钛的存在环境，结果表明，所合成的钛硅沸石与标准方法合成的钛硅沸石相比，主要差异在于晶粒尺寸与非骨架钛类型，即以TPABr为模板剂合成的晶粒较大，且其中的非骨架钛为非锐钛矿型TiO2，廉价原料合成的TS－1具有较好的热稳定性能，当焙烧温度低于1100℃时，IR谱图中960cm^-1左右代表钛进入骨架的特征峰的强度变化不大，UV－Vis谱图中代表非骨架钛的特征峰的信号变化也不大。当焙烧温度高于1100℃时，IR谱图中960cm^-1处的峰强度及峰TPAOH为模板剂合成的钛硅沸石中，非骨架钛转化成锐钛矿型TiO2，廉价原料合成的高钛含量的钛硅分子筛在高温下熔烧时，非骨架钛也转化成金红石型TiO2，但酸处理可以提高其热稳定性能。     

合成条件对丝光沸石结晶度的影响

以四乙基溴化铵为模板剂,自制硅胶粉和铝酸钠分别为硅源和铝源,用水热晶化法合成出丝光沸石,用X射线粉末衍射、XRF、BET等手段对所制备的沸石进行了表征.考察了搅拌速率、碱度、硅铝比、水量及模板剂含量等因素对合成丝光沸石结晶度的影响,得出最佳合成工艺条件n(Al2O3)/n(Na2O)/n(SiO2)/n(H2O)/n(模板剂)=1/2.8/17/110/2,在165℃下晶化16 h,可以得到相对纯净的丝光沸石晶体粉末.     

模板剂脱除方式对Pt/ZSM-23烷烃异构化性能的影响

以不同温度焙烧的ZSM 23为载体,采用等体积浸渍法、400℃还原制备得到Pt/ZSM 23系列催化剂。采用热重(TG)、N2物理吸附、NH3程序升温脱附(NH3 TPD)、有机元素分析、红外光谱(FT IR)和吡啶吸附红外光谱(Py IR)等手段,对分子筛及催化剂进行表征。以正十二烷为模型原料,在固定床反应器上考察了Pt/ZSM 23的临氢异构化性能。结果表明,350℃焙烧脱除部分模板剂后,利用400℃还原过程进一步脱模制得的催化剂表现出最高的异构体收率(876%)和多支链异构体收率(414%)。探讨了模板剂脱除方式对催化剂孔道性质、酸性质以及异构化性能的影响。     

无模板剂ZSM-5沸石膜在乙酸乙酯渗透汽化脱水中的应用

采用二次生长法,以α-Al2O3为载体,制备无模板剂ZSM-5沸石膜,并用异丙醇-水体系表征膜的渗透汽化性能。通过优化膜合成液的SiO2/Al2O3摩尔比、晶种浓度、晶化次数、晶化时间以及F/Si摩尔比,制备得到具有高渗透汽化性能的ZSM-5沸石膜。将此沸石膜用于乙酸乙酯脱水实验,考察了操作温度对其渗透汽化脱水性能的影响。结果表明,采用优化条件制备的超亲水性无模板剂ZSM-5沸石膜,在70℃时,对质量分数90%的异丙醇水溶液的渗透通量和分离因数可分别达0.358 kg/(m2?h)和10338;对97%的乙酸乙酯水溶液进行渗透汽化脱水,渗透通量可达0.287 kg/(m2?h),分离因数可达3790。     

焙烧温度对HZSM-5分子筛催化甲醇制芳烃反应性能的影响

以含模板剂的HZSM-5分子筛为载体,结合TG-DTA、XRD、SEM、BET、NH3-TPD及Py-IR等表征方法,分析不同温度焙烧脱除模板剂的HZSM-5的物理化学性质,并通过固定床微反装置考察其催化甲醇制芳烃(MTA)反应的性能。结果发现,模板剂分解温度区间在350~850℃,焙烧温度会对HZSM-5催化剂的物理化学性质和催化性能产生较大的影响,其中在焙烧温度550℃时,HZSM-5催化剂的比表面积、孔容和孔径最大,此时B酸中心与L酸中心的比例适宜,MTA反应寿命最长,芳烃选择性达到52.5%,苯、甲苯、二甲苯(BTX)占芳烃产物的66.9%。焙烧温度超过650℃时,HZSM-5分子筛孔道会随着骨架铝的迁移而坍塌,强酸中心逐渐消失,反应活性降低。     

MCM—41分子筛的模板剂脱除方式对其结构和酸性的影响

通过XRD、IR和N2吸附等多种手段研究了模板剂脱除方式对MCM－41分子筛结构和性能的影响。结果表明，采用在空气中直接焙烧的方法脱除模板剂在一定的程度上破坏了MCM－41分子筛的结构完整性，骨架脱铝现象最明显；在N2气氛中焙烧一段时间后继续在空气中焙烧对MCM－41分子筛的结构和酸性得到一定的保护；相比之下，经溶剂抽提再经空气短时间焙烧过的MCM－41分子筛显示出较高的结晶度和较好的酸性特征。     

介孔氧化铝的模板剂脱除及分子扩散

以汽油-无水乙醇混合溶液为萃取剂,采用萃取-焙烧法脱除介孔氧化铝载体的模板剂,借助元素分析仪、物理吸附仪、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、凝胶渗透色谱仪等仪器,考察了模板剂的脱除情况、载体的孔性质及相应的分子扩散。结果表明,采用萃取-焙烧法能脱除几乎全部的模板剂,并且C,N,H残留量少;萃取焙烧后载体6~20 nm的孔分布占71.2%,孔集中度高。经FTIR定性分析油相产物,确定与模板剂具有相同的官能团组成,为同一物质。由凝胶渗透色谱分析可知,油相产物的Mn,Mw分别为1 036,4 054,与渣油平均相对分子质量相当,渣油大分子可以很好地在大孔氧化铝载体中扩散。     

在载体上引入晶种合成ZSM-5沸石膜

用直接打磨和超声波震荡法将晶种引入多孔 α-Al2 O3载体管表面 ,利用水热晶化法 ,在 1 70℃下成功地合成了粒径为 0 .6～ 2 .0 μm的 ZSM-5沸石膜。SEM表征表明 ,载体表面膜层生长致密 ,晶粒取向均一。室温下对超声波震荡法制备的膜进行纯气体渗透测试 ,H2 、N2 的渗透率 (气体在单位膜面积、单位时间、单位压差下通过的摩尔量 ,F)分别为 3.5× 1 0 - 7和 9.5× 1 0 - 8mol/ (m2 · s· Pa)。H2 / N2 、H2 / n-C4 H10 、n-C4 H10 / i-C4 H10 的理想分离因数 (单组分渗透率的比值 )分别为 3.6 8、 1 6 .3、 2 5。     

氮化MCM-22分子筛的程序升温制备

利用程序升温的方法分别在700、800、900℃对除去和未除去模板剂的MCM-22分子筛进行高温氮化.结果表明,以2℃/min的升温速率进行氮化后的分子筛的N含量高于以5℃/min进行氮化的分子筛的N含量,含模板剂的分子筛氮化后的N含量要高于不含模板剂的分子筛氮化后的N含量.通过对比氮化前后分子筛的骨架红外谱图,在～1400 cm-1处发现1个随着N含量变化而变化的新峰,将其归属为-NHx特征峰.将氮化后的分子筛用于甲苯甲醇烷基化制对二甲苯的反应,发现甲苯的转化率明显提高.     

分子筛

TQ 420.6 jsH 9703331Pt/H—p沸石的合成与催化性质=Synthesis andcatalytic properties of Pt/H--beta zeolites[刊,英]/Chien Shu—HLla…//Bull.Inst.Chem.,Acad.Sin.一1996.43.一95～108 在不锈钢高压釜内水热合成了TEA～p沸石。Si(OCH3CH。)“NaAl02、NaOH和TEA一0H被用作反应剂。通过在干燥空气中于450C下焙烧从沸     

影响ZSM-5沸石酸性的因素

采用程序升温热脱附(TPD)及脉冲催化色谱法研究不同 SiO_2/Al_2O_3比和用不同模板剂合成的几种 HZSM-5沸石的酸性、催化活性以及它们之间的关系。考察了不同酸中心的性质以及对正己烷裂化活性的贡献。沸石的酸性和正己烷裂化活性取决于沸石本身所含铝原子数,其酸性和活性随 HZSM-5沸石 SiO_2/Al_2O_3比增加而下降。HZSM-5沸石存在着两种不同类型的酸中心,其酸强度也不相同,但对正己烷裂化活性有贡献的仅仅是强酸中心。用不同模板剂合成的 HZSM-5沸石其酸性和活性也有很大差别。     

ZSM-5沸石膜的合成及成膜因素研究

在a-Al2O3陶瓷管载体上,采用廉价的正丁胺模板剂合成了ZSM-5沸石膜,探讨了成膜的一些影响因素.结果表明,载体性能、沸石晶貌、合成液状态、合成体系引入晶种等对合成沸石膜的质量均有较大的影响.载体表面性质不均一、外观不完整是影响沸石膜质量的重要原因,表面改性可以改善其表面性质.采用小孔径的载体,合成液一直处于溶胶状态,以及载体表面引入晶种,也都可以显著地提高沸石膜的渗透性能.     

中空纤维膜吸收法脱除H2S的实验研究

研究了用中空纤维膜组件脱除天然气中的H2S的吸收过程.采用疏水性聚丙烯中空纤维膜(HFPPM)制成膜组件,以甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液作为吸收剂,考察了吸收液浓度、吸收液流速、气相流速等因素对H2S膜吸收过程的影响.实验结果表明,质量分数为30%的MDEA吸收液在流速为78.1 ml/s,气速为0.064 m/s时,H2S的脱除率为95.8%,H2S的总传质系数为4.8×10-8mol·(m2·s·Pa)-1;质量分数为35%的MDEA在同样的条件下H2S脱除率达98.1%.而且在实验的较宽天然气H2S浓度范围内,MDEA吸收剂H2S脱除率保持在90%以上.实验证明膜吸收法也许是有良好发展前景脱除H2S的方法.     

ZSM—5沸点膜的合成及成膜因素研究

在α－Al2O3陶瓷管载体上,采用廉价的正丁胺模板剂合成了ZSM－5沸石膜,探讨了成膜的一些影响因素,结果表明,载体性能、沸石晶貌、合成液状态、合成体系引入晶种等对合成沸石膜的质量均有较大的影响。载体表现性质不均一、外观不完整是影响沸石膜质量的重要原因,表面改性可以改善其表面性质。采用小孔径的载体,使合成液一直处于溶胶状态,以及载体表现引入晶种,也都可以显著地提高沸石膜的渗透性能。     

负载金属离子ZSM-5分子筛膜脱除噻吩的性能

以四丙基氢氧化铵、四乙氧基硅烷和去离子水为原料,采用一次水热合成法,制得了 ZSM-5分子筛膜;采用 X 射线衍射和扫描电子显微镜对膜的物理及化学结构进行了分析和表征。将 ZSM-5分子筛膜用于正己烷中噻吩的脱除,研究了负载金属离子种类、负载 Ag~+浓度、料液温度和焙烧温度对膜性能的影响,并考察了膜的再生效果。实验结果表明,负载 Ag~+的 ZSM-5分子筛膜对噻吩的脱除效果最佳,噻吩的脱除效果随负载 Ag~+浓度的增加而提高;升高料液温度,渗透通量增加,负载 Ag~+的ZSM-5分子筛膜对噻吩的选择性下降;未经焙烧的负载 Ag~+的 ZSM-5分子筛膜的脱硫性能比经焙烧的负载 Ag~+的 ZSM-5分子筛膜的脱硫性能低。从脱硫效果和再生效果看,只需简单焙烧即可恢复 ZSM-5分子筛膜的脱硫性能,且操作简单。     

油砂的ζ电位对MD-1膜驱剂吸附的影响及吸附动力学和热力学研究

采用静态吸附法研究了不同pH值下MD 1膜驱剂在大庆主力油藏洗油油砂上的吸附特性。实验结果表明油砂悬浮液的pH值明显影响油砂粒子表面的带电性,大庆主力油藏油砂的pHzpc=2.58,pH<2.58时油砂的表面带正电,pH>2.58时,油砂的表面带负电,且pH值越高,表面负电荷越多。油砂对MD 1膜驱剂的饱和吸附量As随ζ电位的降低很快增加,电位是决定吸附的主要因素。当ζ电位降到一定值(约为-60mV)以下时,饱和吸附量As几乎不再随ζ电位的降低而变化。吸附动力学研究表明,油砂颗粒表面电位越低,对MD 1膜驱剂的吸附活化能越小,要克服的吸附势能垒越低,吸附MD 1膜驱剂的速度越快,吸附MD 1膜驱剂的静电作用越强。温度对吸附速率影响不大。吸附热力学研究表明,吸附过程是自发且放热的,而且放热很大,pH=10.03时ΔH=-79.33kJ/mol,pH=4.04时ΔH=-38.84kJ/mol。pH值越高,放出的热越多,吸附后体系越稳定。pH越高,油砂表面电荷量越大,越有利于MD 1膜驱剂的吸附。图5表2参14。     

制备工艺对无模板剂ZSM-5催化剂结构的影响

采用水热合成法制备了无模板剂的ZSM-5催化剂,并用X射线衍射(XRD)仪和傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪对其结构进行了表征,考察了制备工艺对无模板剂ZSM-5结构的影响。结果表明,无模板剂ZSM-5最佳制备工艺条件为:在45℃老化48h,并在190℃晶化73h。在此条件下制备的ZSM-5相对结晶度为96.82%。经600℃焙烧后,无模板剂ZSM-5的骨架未坍塌,但ZSM-5特征峰强度降低,而有模板剂ZSM-5的骨架结构发生了变化。