不同沸石分子筛催化剂上萘与异丙醇的烷基化反应

考察了USY、Hβ、HMCM-22、HM、HZSM-5等5种沸石分子筛在萘与异丙醇烷基化反应中的催化性能,并用XRD和NH3-TPD等手段对催化剂的物化性质进行了表征。实验结果发现,沸石分子筛的酸性质和孔结构是影响其活性和选择性的主要因素,以弱酸和中强酸为主的酸性中心以及十二元环开放的孔道有利于提高催化剂活性,而与目标产物2,6-二异丙基萘的分子直径接近的一维孔道有利于其选择性的提高。     

改性ZSM-5沸石上甲苯-乙醇烷基化催化性能的研究

本文研究了甲苯-乙醇在改性 ZSM-5沸石分子筛上的烷基化反应,并对其进行了单组份磷改性和双组份磷-铁、磷-镁、磷-钙改性实验。实验表明,改性后的催化剂的反应活性均不同程度地降低了,而对位产品的选择性则明显提高了。这归因于加入新的组份改变了沸石的孔道和孔口尺寸,其表面酸性也发生了变化。     

多级孔道结构Beta沸石分子筛的制备及正庚烷加氢异构的应用

通过0.2 mol/L氢氧化钠溶液处理Beta微孔沸石制备多级孔道结构Beta沸石分子筛,并应用于正庚烷异构化反应。利用XRD、FT-IR、低温氮气吸脱附和NH_3-TPD等表征方法对样品进行表征。考察了反应温度、反应压力、空速对异构化反应转化率和选择性的影响,并得出最佳的反应条件:反应温度为240℃、反应压力为101.3 kPa、质量空速为2.46 h~(-1)。在该反应条件下对催化剂进行评价,结果表明,以多级孔道结构Beta分子筛为载体的催化剂的催化性能优于微孔Beta分子筛,这归结于多级孔道结构Beta分子筛集合了介孔结构优越的扩散性能和Beta沸石微孔材料优良的酸性质。     

沸石封装金属纳米颗粒提高多相反应催化性能研究进展

金属和沸石分子筛是两种广泛应用于氧化还原和酸催化反应的重要催化剂,然而,金属纳米颗粒的团聚和烧结效应通常会导致反应过程中催化性能的损失。而具有均一孔道、结构多样性以及比表面积大等优点的沸石分子筛由于缺乏金属活性位极大地限制了其在催化反应中的活性和应用范围,因此,在沸石内部封装具有催化活性的金属纳米颗粒具有重要意义。综述重点介绍了近年来沸石封装金属纳米颗粒(金属@沸石)催化剂的研究进展,通过使用带有有机基团的稳定剂或晶种法等封装金属或金属氧化物的方法,有效地结合了金属颗粒的高活性以及分子筛载体的高选择性,提高反应活性的同时体现了金属-酸位点的协同催化性、选择性、抗浸出性和抗烧结性等优异性能,这些优势使得此类催化剂具有良好的工业应用前景。     

多级孔道沸石用于甲醇制丙烯反应研究进展

综述了多级孔道沸石结构、性能及制备方法的最新研究进展。多级孔道沸石因为介孔的引入强化了分子在孔道内的扩散,提高了目标产物的收率和选择性,在催化反应领域具有非常大的应用潜力。针对ZSM-5和SAPO-34两种不同的分子筛体系,介绍了多级孔道沸石制备的后处理法与模板法,指出控制后处理脱硅脱铝的程度以及探寻合适且廉价的模板剂是发展多级孔道材料的关键技术。最后对多级孔道沸石在甲醇制丙烯反应中的应用前景作了展望,得出保证分子筛合理的微孔/介孔比例、分布及催化剂合适的强度,是该材料应用于甲醇制丙烯反应的关键。     

多级孔道ZSM-5分子筛的合成及其催化应用

多级孔道ZSM-5分子筛具有微孔沸石分子筛良好的择形催化性能和介孔材料优异的传质扩散性能,在催化领域显示出良好的应用前景。本文综述了近年来多级孔道ZSM-5分子筛的研究进展,重点介绍了多级孔道ZSM-5分子筛的不同合成方法,包括后处理法、硬模板法和软模板法等,同时介绍了不同方法得到的多级孔道ZSM-5分子筛在催化反应中的应用,分析表明多级孔道ZSM-5分子筛以其良好的扩散性能和适宜的酸性提高了反应转化率和目标产物选择性。最后对多级孔道ZSM-5分子筛的发展方向进行了展望,指出研发简单、经济和环保的新合成路线是多级孔道ZSM-5分子筛发展中的重大挑战,深入研究多级孔道分子筛中介孔的形成机理和开发具有多级孔道整体式催化剂以及负载型多级孔道ZSM-5分子筛是今后的研究重点。     

镁碱沸石分子筛改性研究进展

镁碱沸石分子筛独特的孔道结构使其在催化领域得到广泛应用,如作为吸附剂或用于合成气制二甲醚、正丁烯骨架异构、己烯骨架异构和丁烯聚合等反应。近年来,由于异丁烯供不应求,用于正丁烯骨架异构制异丁烯的镁碱沸石分子筛的研究受到关注。分子筛的孔道结构、酸性以及比表面积等物化性能是决定催化性能的重要因素,这些物化性质可通过改性方法调控,从而达到优化催化性能的目的。从离子交换改性、脱铝改性、碱处理改性以及表面修饰改性综述国内外镁碱沸石分子筛改性的研究进展,分别论述各种改性方法,总结改性后镁碱沸石分子筛在正丁烯骨架异构、N₂O分解、二甲苯异构及二丁醇脱水等反应中的催化性能,并对改性机理进行综述,对镁碱沸石分子筛未来发展方向进行展望。     

改性丝光沸石的甲醇制烯烃催化性能

采用浸渍法制备了碱土金属氧化物改性的脱铝丝光沸石分子筛。XRD、NH_3-TPD和原位FT-IR技术结果表明,在实验的负载量条件下(4%),MgO高度分散在脱铝丝光沸石分子筛表面;改性脱铝丝光沸石分子筛的NH_3-TPD酸量由0.49mmol·g~(-1)降至0.22mmol·g~(-1)。在0.1 MPa、450℃和W/F=10 g·h·mol~(-1)条件下,负载质量分数1%MgO的脱铝丝光沸石对甲醇制烯烃反应的活性为:丙烯及C_2～C_4烯烃的最大选择性分别为25.93%和49.08%。与脱铝丝光沸石相比,碱MgO浸渍改性的脱铝丝光沸石明显增加了甲醇制烯烃反应的烯烃选择性。     

沸石分子筛表面分形维数与孔性质的关联分析

为了研究模板材料对沸石分子筛表面形貌和孔结构性质的影响以及在焙烧除模板材料过程中分子筛表面复杂程度和孔道分布的变化,分别采用X射线衍射和氮气物理吸附-脱附对沸石分子筛进行表征,基于分形学理论引入分形维数及其计算,并将计算结果与分析结果进行对比讨论。结果表明,分形维数与分子筛表面的复杂程度密切相关,分子筛表面越复杂、沟壑越多,分形维数越大,反之则越小;模板材料影响分子筛不同指数晶面的生长速率和生长取向,进而影响分子筛的外观形貌和孔道结构性质,在焙烧除模板材料后,分子筛表面部分较大孔道发生塌陷,致使整体结构趋于平整化,分形维数减小。     

镧改性丝光沸石对甲苯甲醇烷基化反应的影响

采用La离子交换法对交换度为75%和100%的氢型丝光沸石分子筛进行改性，通过XRD、SEM和FTIR等手段进行表征，并考察催化甲苯甲醇烷基化反应的性能。结果表明，与交换度为75%的氢型丝光沸石分子筛相比，离子交换法使离子交换度为100%的氢型丝光沸石骨架铝部分脱除，B酸减少，L酸略增；La的引入不破坏分子筛的骨架结构，但催化剂制备方法降低了分子筛结晶度和分子筛酸强度；La的引入可以抑制积炭和二甲苯异构化反应的发生，提高对二甲苯选择性和催化剂稳定性。     

活性炭纤维

活性炭纤维是以有机纤维为前驱体通过不同途径而制得,在吸附方面具有独特的性能特征,其吸附特性与孔结构、孔分布、微孔表面积以及表面化学等有极大的相关性。本文就活性炭纤维的原料、制法、孔结构控制、表面化学特性、应用前景等方面作了较为系统的介绍。     

玻璃膜用于气体分离的研究

本文介绍了分离气体的玻璃膜的制备工艺和特性，采用二种工艺制备了玻璃分离膜；多孔玻璃毛细管膜和沸石一多孔玻璃（陶瓷）复合膜。初步探讨了孔径分布，气体温度，后处理等对多孔玻璃膜和复合膜气体透过率和气体分离率的影响，结果表明，所制备的多孔玻璃膜的孔径在２ｎｍ以下时，分离膜具有较高的分离能力，复合膜可通过ＳｉＣＬ４再涂膜处理提高其气体分离率。     

Gaseous ozone decomposition over high silica zeolitic frameworks

For several decades, it has been known that ozone emissions are harmful to humans, plants, and animals. Heterogeneous catalytic decomposition is an efficient process for removing ozone from air. This study examines the effect of the zeolite's framework and pore width on efficiency for decomposing gaseous ozone. Four highly hydrophobic zeolites are used: a large cavity zeolite (Faujasite/H‐FAU), a medium pore zeolite with parallel channel (Mordenite/H‐MOR), and two medium pore zeolites with interconnected channels (H‐ZSM‐5/H‐MFI and Na‐ZSM‐5/Na‐MFI). Experiments were conducted in fixed‐bed flow reactors loaded with zeolite at ambient conditions (20 °C and 101 kPa). Zeolite surfaces were analyzed during the experiments in order to understand the influence of physical and chemical surface properties on the ozone decomposition mechanism. A higher amount of ozone is eliminated using H‐MOR, compared with the zeolite samples H‐FAU, H‐MFI, and Na‐MFI. Pore width and micropore framework size distribution (channel and cages) appear to be key factors. A narrow channel or cage, slightly larger than the ozone molecule size, seems to promote ozone interactions with Lewis acid sites. Fourier transform infrared spectroscopy shows that Lewis acid sites (LAS), located on the walls of zeolite pores, decompose ozone. This leads to the formation of atomic oxygen species that could react with another ozone molecule to form dioxygen. Hence, LAS are regenerated, ready to decompose another ozone molecule once more.

     

NTP再生La改性多级孔HZSM-5及催化提质生物油的试验研究

以氧气为气源，利用低温等离子体（NTP）喷射系统，在不同温度下对结焦失活的La改性多级孔HZSM-5分子筛进行再生，采用TG、XRD、Py-IR及N₂吸附-脱附等测试技术对再生前后催化剂的理化性质进行表征，并利用再生催化剂进行在线催化提质生物油试验。结果表明，再生温度为250℃时，失活La改性多级孔HZSM-5分子筛再生效果最好，去除了97.4%的积炭，其表面结晶度、酸性、比表面积和孔容恢复程度最高。再生温度上升至300℃时，O₃分解较多，此时O₃分解已经成为积炭氧化分解的限制因素，排气中CO₂和CO浓度峰值减小，失活催化剂再生效果有所下降。再生温度为250℃时，再生催化剂催化性能恢复最好，制得的生物油高位热值最大（36.48 MJ/kg），烃类含量最高（40.51%），其理化性质与新鲜催化剂制得的生物油理化性质最接近。     

Chemical Modification Effect on the Sorption Capacities of Natural Clinoptilolite

This work determines the effect of chemical modification on the sorption capacity of natural Turkish zeolite, clinoptilolite, for its potential application as a sorbent. Pore size distribution and surface area are critical for assessing the suitability of the zeolite for sorbent application. Because natural clinoptilolite has small pore sizes and low surface area compared to synthetic zeolites, modification studies have been performed to improve the sorption capacity. The conversion of natural clinoptilolite to the hydrogen form has been carried out by two different ion exchange procedures, namely ammonium exchange followed by calcination and direct treatment with HCl. The natural and modified clinoptilolite samples were characterized by XRD, ²⁷Al MAS NMR and BET methods.     

甲苯在硅沉积结合水热改性ZSM-5分子筛上的选择性歧化

采用液相沉积法研究了硅改性剂结合水热改性对择形分子筛的表面酸性和孔结构参数的影响。以甲苯的歧化反应为探针，考察了改性剂的种类和改性次数等因素对催化剂选择性和活性的影响。结果表明，硅改性剂能显著改变分子筛的强酸性，可以对择形分子筛的孔结构进行精细调节。分子筛改性后甲苯的转化率有所降低，但对二甲苯的选择性明显提高。     

Structural characteristics of modified natural zeolite

Natural zeolite of Slovak provenience has been modified with magnetic nanoparticles at selected temperatures of 20, 50 and 85 °C with the aim to enhance its sorption properties. The pore, surface and structural properties of zeolite/iron oxide composite were characterized using nitrogen adsorption measurements, electron probe microanalysis and powder X-ray diffraction. The crystallinity of the host zeolite was strongly influenced by the temperature of iron oxide particles precipitation, but it was still retained. It followed from the nitrogen adsorption measurements that the surface area and the pore volume of zeolite composites have increased in relation to the precipitation temperature, the best sorption properties were revealed at the composite prepared at 85 °C. As followed also from the SEM images, the iron oxide nanoparticles being of size 30 nm are forming mesoporous aggregates adsorbed on the zeolite surface. Fractal analysis used to describe the modified geometry of zeolite composites has given the values of surface fractal dimension between 2.36 and 2.51.     

沸石补强硅酮建筑密封胶的应用研究

详述了用沸石和焙烧沸石作为补强剂用于制备硅酮建筑密封胶的工艺过程,分析了粉体用量对密封胶热稳定性、拉伸强度、断裂伸长率、干燥时间的影响;用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、氮气吸附—脱附等温测试（BET）和脱附孔径测试（BJH）方法对沸石和焙烧沸石的微观形貌、物相、比表面积、孔容和孔径进行了表征;研究结果表明它们是一种具有多孔结构的铝硅酸盐矿物,主要成分KNa2Ca2(Si29Al7)O72和K(Si3Al)O8,孔径分别为10nm和14nm,孔体积0.4655cc/g和0.5871cc/g,比表面积153.6m2/g和191.4m2/g,孔径分布宽、孔体积和比表面积大有利于补强,焙烧沸石的补强性优于沸石,揭示了它们的补强作用是硅烷偶联剂表面改性、孔道效应和锚固效应共同作用的结果。     

沸石补强硅酮建筑密封胶的应用

考察了用沸石和焙烧沸石作为补强剂用于制备硅酮建筑密封胶的工艺过程,分析了粉体用量对密封胶热稳定性、拉伸强度、断裂伸长率、干燥时间的影响;用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸-脱附等温测试(BET)和脱附孔径测试(BJH)方法对沸石和焙烧沸石的微观形貌、物相、比表面积、孔容和孔径进行了表征;研究结果表明,它们是一种具有多孔结构的铝硅酸盐矿物,主要成分分别为KNa2Ca2(Si29Al7)O72和K(Si3Al)O8,孔径分别为10.68 nm和14.02 nm,孔体积分别为0.465 5 mL/g和0.587 1 mL/g,比表面积分别为153.6 m2/g和191.4 m2/g,孔径分布宽、孔体积和比表面积大有利于补强,焙烧沸石的补强性优于沸石,揭示了它们的补强作用是硅烷偶联剂表面改性、孔道效应和锚固效应共同作用的结果。     

TMCS修饰MFI分子筛膜的制备及乙醇/水分离稳定性的研究

采用三甲基氯硅烷（TMCS）作为修饰源对MFI分子筛膜进行表面改性,系统考察了TMCS浓度以及修饰时间对于MFI分子筛膜在分离乙醇/水混合物时的性能影响。SEM、XRD、²⁹Si NMR、FT-IR、接触角实验及分离实验结果表明,TMCS可以与硅羟基反应,嫁接分子筛膜表面,在消除膜表面硅缺陷的同时提高膜的疏水性及膜分离性能的稳定性。随着TMCS浓度以及反应时间的增加,修饰后MFI分子筛膜的通量及分离因子略有下降,但稳定性增强。在TMCS的浓度为0.4%（质量）,修饰时间为2 h时,所得到的膜具有最佳渗透汽化分离性能,并可在60℃下分离5%（质量）乙醇/水混合物时保持良好的稳定性。在连续90 h渗透汽化分离过程中,其渗透通量稳定在1.61 kg·m^-2·h^-1 左右,分离因子保持在20以上。