粉煤灰为原料水热合成ZSM-5沸石的工艺条件

以工业废弃物粉煤灰为初始原料,经酸处理除杂、碱处理活化后,采用常规水热法合成高纯ZSM-5沸石。考察酸处理过程的温度、时间和酸浓度等对酸浸取效果的影响,以及碱处理过程的焙烧温度和碱灰质量比等对碱熔活化的影响,采用XRF、XRD、SEM以及N2吸附-脱附等手段对各阶段样品进行表征。结果表明,盐酸处理可以除去粉煤灰中氧化钙、氧化铁等绝大部分碱性氧化物杂质,最适宜酸处理条件下所得粉煤灰中氧化硅和氧化铝质量分数之和由51.51%上升到处理后的85.37%;以最适宜高温氢氧化钠碱熔活化条件下所得活性硅铝溶液为原料,水热合成类似球状结构并具有较高比表面积和相对结晶度的高纯ZSM-5沸石,进而获得粉煤灰水热合成ZSM-5沸石的最佳工艺条件。     

以低温固相碱熔活化高岭土为原料合成ZSM-5分子筛

以天然矿物高岭土为主要硅铝原料,经低温固相碱熔活化后,在常规水热条件下合成ZSM-5分子筛,考察m(高岭土)∶m(氢氧化钠)、碱熔温度及碱熔时间等因素对高岭土活化效果的影响。采用XRF、XRD、FT-IR和N2-吸脱附等对不同样品进行表征。结果表明,在m(高岭土)∶m(氢氧化钠)=1∶1.5、碱熔温度250℃和碱熔时间30 min条件下,可以实现高岭土完全活化。该活化方式不仅降低了活化温度,且能在极短时间内提高高岭土活性。以最适宜低温固相碱熔活化条件下所得活性硅铝物质为主要原料,硅溶胶为外加硅源,采用水热法合成高相对结晶度的纯相ZSM-5分子筛。与工业ZSM-5分子筛相比,合成ZSM-5分子筛具有更大的比表面积和孔容。     

温度和时间对高岭土微球原位晶化L沸石的影响

以高岭土微球为原料,以KOH为碱源合成L沸石。主要考察了陈化温度、陈化时间、晶化温度、晶化时间以及陈化后晶化时间对合成L沸石的影响。实验结果表明:陈化温度对合成沸石分子筛的相对结晶度影响较小;合成L沸石的相对结晶度随着晶化温度的升高而增大,但是晶化温度高于130℃以后,沸石分子筛的相对结晶度反而下降;陈化时间的长短对合成沸石分子筛影响较小,但是合成沸石分子筛的相对结晶度随着晶化时间增长而升高。     

高岭土水热合成ZSM-5及其在甲醇制芳烃中的应用

以高岭土为原料,采用晶种替代模板剂在水热条件下合成ZSM-5分子筛。考察了晶种质量分数、碱硅摩尔比及晶化时间对合成分子筛的影响。用XRD、FESEM、N2吸附-脱附、NH3-TPD等手段对合成样品进行了表征,并在甲醇制芳烃(Methonalto Aromatics,MTA)反应中评价其催化性能。结果表明:晶种质量分数为3%,Na OH/Si O2摩尔比为0.15,晶化时间为24 h,晶化温度为200℃时,合成出的ZSM-5分子筛相对结晶度最高为96%,晶粒为典型六棱柱状,大小约为1μm。合成的ZSM-5分子筛在MTA反应中具有较高的催化活性,BTX和芳烃选择性分别为29.7%和31.6%,较南开ZSM-5原粉分别提高1.5%和0.3%。     

高岭土微球上晶种法原位合成ZSM-5分子筛的研究

以HZSM-5为晶种,水热条件下考察在高岭土微球上原位晶化合成ZSM-5分子筛的碱硅比、水硅比、晶化时间、晶化温度、晶种投入量和投料硅铝比等合成条件对晶化产物的影响,并对合成的ZSM-5进行了表征。结果表明,在晶化温度170 ℃、投料硅铝比90~150、晶种投入量10%、碱硅比0.15~0.2和水硅比20的条件下晶化一定时间,在高岭土微球上成功合成出粒径（1~2） μm、结晶度40%的ZSM-5分子筛晶体。     

高岭土微球原位晶化合成L沸石与表征

采用水热晶化法在高岭土微球上原位合成L沸石,考察相对结晶度和堆积密度的关系,通过XRD、IR、BET和SEM对合成产品的晶态结构进行表征和形貌观察。结果表明,合成样品的比表面积为171.38 m²·g^-1,平均孔径为2.855 nm。相对结晶度为34%~54%时,堆积密度随着相对结晶度的升高由0.80 g·cm^-3降至0.64 g·cm^-3,合成L沸石晶粒为柱状,生长在高岭土微球表面。     

高岭土及ZSM-5沸石分子筛形貌表征

对高岭土及ZSM-5沸石分子筛扫捕电镜样品制备方法进行研究,用该方法对不同产地高岭土进行表征研究.结果表明.选用合适的分散方法对高岭土及合成分子筛进行处理后制备扫描电镜样品,能够有效提高扫描电镜图片清晰度;不同产地高岭土的呈现不同形貌特征.在某一产地的高岭土微球中合成ZSM-5沸石分子筛,考查不同晶化反应时间对ZSM-...     

无黏结剂ZSM-35沸石的制备与催化反应性能

考察了不同硅铝比无黏结剂ZSM-35沸石分子筛的合成条件及催化反应性能。以多种有机胺（乙二胺、环己胺、正丁胺）为模板剂,在SiO₂/Al₂O₃为30～40的情况下均可以水热合成无黏结剂ZSM-35沸石。在乙二胺模板剂体系中,ZSM-35合适的晶化温度为130～160℃。提高SiO₂/Al₂O₃至58时,在乙二胺和正丁胺模板剂体系下,合成产物易出现ZSM-5和石英相,而环己胺作为模板剂可以成功制备纯相的无黏结剂ZSM-35沸石。在SiO₂/Al₂O₃为72时,以乙二胺、环己胺、正丁胺为模板剂均难合成纯相ZSM-35沸石,易产生杂晶。在二甲苯异构化反应中,制备的ZSM-35沸石表现出比ZSM-5沸石更好的对二甲苯选择性和更低的二甲苯损失。     

原位晶化合成分子筛中高岭土的活性硅含量分析

氟硅酸钾容量法是标准的硅含量分析方法。本文详细讨论了氟硅酸钾的沉淀、分离、水解、滴定等诸影响因素,通过实验找到了准确的分析方法。其中,滴定终点温度对分析结果影响最大,滴定终止温度应高于65℃。并提出用高岭土中的活性硅含量作为原位晶化合成分子筛配比的通用基准。通过此方法,区别高岭土中载体硅和用于合成的活性硅。成功地用不同产地的高岭土,合成出结晶度较高的ZSM-5型分子筛。     

碱对硅藻土水热合成ZSM-5分子筛的影响

以硅藻土为原料,以氢氧化钠或氨水为碱源,分别水热合成出具有较高相对结晶度的钠型ZSM-5分子筛和氢型ZSM-5分子筛。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和N2-吸附脱附等手段,对所合成的样品进行了表征。结果表明,合成的Na ZSM-5分子筛和HZSM-5分子筛均具有较高的结晶度,但有不同的酸性、孔结构、形貌和粒径,粒径分别约为500 nm或7μm。相比硅藻土,晶化产物的比表面积、微孔表面积和微孔孔容均明显增大。用Na OH合成样品的比表面积、孔容大于用NH3?H2O合成的样品。采用氨水合成的ZSM-5分子筛经焙烧后可直接转化成氢型分子筛。     

SAPO-34分子筛的合成

以吗啉和四乙基氢氧化铵为模板剂,合成SAPO-34分子筛,研究不同温度和物料比对SAPO-34分子筛合成的影响。结果表明,在180℃和n(吗啉)∶n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)∶n(P_2O_5)∶n(H_2O)=2∶1∶1∶1∶30条件下,SAPO-34分子筛的相对结晶度达100%。     

Mg-APO-31磷酸铝分子筛合成

采用水热法在R(OH)<,2>-H<,3>PO<,4>-Al<,2>O<,3>-H<,2>O体系中以双季铵碱型的六甲双铵为模板剂,拟薄水铝石和正磷酸为铝源和磷源,合成了AlPO-31和Mg-AlPO-31磷酸铝分子筛.通过XRD、FT-IR、TG-DTG和UV-Vis等手段对合成样品进行表征.结果表明,六方晶系Mg-A...     

动态水热晶化法合成纳米NaY型分子筛

以工业级水玻璃为原料在无添加剂条件下,采用动态水热晶化法制备了纳米NaY型分子筛.利用XRD、SEM和TEM分析,研究了晶种胶陈化时间、成胶温度和方式及碱度对NaY分子筛粒径大小及结构组成的影响.结果表明,采用晶种胶陈化时间为4 d,20℃条件下,采用合适的成胶方式可以降低产品的晶粒尺寸;增大反应体系的碱度可降低NaY分子筛的粒径和骨架硅铝比.通过优化合成条件,制备出平均粒径为82～105 nm,且粒度分布较窄的纳米NaY型分子筛.     

以高岭土和硅藻土为原料原位晶化合成NaY分子筛

利用不同比例的高岭土和硅藻土为原料通过原位晶化方法合成出了结晶度较高的NaY分子筛,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、N2吸附–脱附等测试手段对合成样品进行了表征。着重考察了m（高岭土）：m（硅藻土）（质量比,下同）为6：4和2：8两种比例下,晶化合成体系中n（SiO2）：n（Al2O3）（摩尔比,下同）、n（Na2O）：n（SiO2）和n（H2O）：n（Na2O）对原位晶化产物性能的影响。结果表明：在m（高岭土）：m（硅藻土）为6：4的合成体系中,随n（SiO2）：n（Al2O3）的增大,NaY分子筛的相对结晶度先增大后减小,增大体系的n（Na2O）：n（SiO2）和减小n（H2O）：n（Na2O）都有利于产品相对结晶度的提高;在m（高岭土）：m（硅藻土）为2：8的合成体系中,增大n（SiO2）：n（Al2O3）,NaY分子筛的相对结晶度先增大后减小,但增大n（Na2O）：n（SiO2）和减小n（H2O）：n（Na2O）,NaY分子筛的相对结晶度减小。     

NU-87分子筛的合成与表征

考察了n(Na_2O)∶n(SiO_2)、n(H_2O)∶n(SiO_2)、n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)及晶化时间对NU-87分子筛合成的影响,优化了合成条件,以EU-1分子筛为异质晶种,合成出NU-87分子筛,缩短了晶化时间。利用XRD、FT-IR、SEM及N_2等温吸附-脱附等方法对NU-87分子筛进行表征。结果表明,高n(H_2O)∶n(SiO_2)和低n(Na_2O)∶n(SiO_2)有助于NU-87分子筛的生成,优选的n(Na_2O)∶n(SiO_2)=0.14～0.15、n(H_2O)∶n(SiO_2)=48～55、n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)=50、55和60时均合成出NU-87分子筛。晶化时间对NU-87分子筛的合成影响较大,最优晶化时间为8天。采用非晶种法合成NU-87分子筛时,随投料n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)增大,合成NU-87分子筛的n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)增大,比表面积逐渐减小,孔容与平均孔径大小基本未发生变化,B酸、L酸及总酸量逐渐减少。采用异质晶种法合成NU-87分子筛时,所得分子筛的n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)最小,但其比表面积、孔容、平均孔径及B酸、L酸和总酸量均显著增大。NU-87分子筛为矩形条板状。     

超微ZSM-5分子筛的合成

将原料硫酸铝、硅酸钠以及模板剂按不同配比,在实验室采用常规加热温度和压力合成超微ZSM-5分子筛,采用静态苯吸附、XRD、SEM和IR等表征方法对所得样品进行表征,结果表明,合成的产品从晶体结构符合ZSM-5分子筛的典型结构,颗粒大小达到超微分子范围。     

不同铝源和制备方法对镁铝水滑石合成的影响

分别以NaAlO2和Al（NO3）3·6H2O为铝源,采用水热法和双滴定法制备了镁铝水滑石。考察了不同铝源、不同制备方法对镬铝水滑石晶形结构以及热稳定性能的影响,并用X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）和粒度分析等手段对合成样品进行分析和表征。结果表明：以NaAlO2和Al（NO3）3·6H2O为铝源均能合成出具有典型水滑石结构的样品,前者具有更好的热稳定性能。此外,水热条件下合成的镁铝水滑石其结构较双滴定法合成的类水滑石更加完整,而后者则表现出更好的热稳定性能。改性后的类水滑石的晶体结构未被破坏,其XRD衍射峰的位置、相对峰高都基本上没有改变。     

不同硅铝比ZSM-22分子筛的合成

采用静态水热合成法,以氢氧化钾为碱源,硅溶胶为硅源,1,6-己二胺为模板剂,考察了晶化温度[(423～443)K]、晶化时间[(12～72)h]和原料配比对合成ZSM-22分子筛的影响,优化了合成条件。结果表明,最佳合成条件为:晶化温度433 K、晶化时间48 h、n(Al2O3)∶n(SiO2)∶n(K2O)∶n(DAH)∶n(H2O)=0.11∶10∶1.3∶3.0∶400。在此基础上,通过碱度的调变,合成了较纯n(Al2O3)∶n(SiO2)=40～130的ZSM-22分子筛。     

高铝煤矸石铝硅分级提取实验研究

分级研究了热活化条件下高铝煤矸石在盐酸和氢氧化钠溶液中的铝硅溶出行为。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和比表面积测定仪（BET）对煤矸石试样做了表征分析。通过正交实验分析了反应温度、反应时间、初始酸碱浓度和固液比对热活化处理后高铝煤矸石中Al2O3和酸浸渣SiO2溶出率的影响。结果表明：酸浸溶出Al2O3反应过程中,固液质量比和酸浸时间对溶出率的影响最为显著,酸浸过程的最优工艺条件：初始盐酸质量分数为20%、酸浸温度为90 ℃、酸浸时间为2.5 h、固液质量比为1∶6,在此条件下,Al2O3的浸取率达82.95%;强碱溶解酸浸渣溶出SiO2反应过程最优工艺条件：碱溶温度为95 ℃、碱溶时间为2.0 h、NaOH质量分数为20%、固液质量比为1∶10,在此条件下SiO2溶出率为69.74%,碱溶温度和碱液浓度对溶出率的影响最为显著。