超浓体系中快速合成NU-87分子筛的新方法

首次采用超浓体系合成法,并引入促进剂,在180℃条件下晶化48 h,合成出具有高结晶度的NU-87纯相分子筛,并考察了促进剂、投料硅/铝比(n(SiO2)/n(Al2O2))、碱/硅比(n(OH-)/n(SiO2))、水/硅比(n(H2O)/n(SiO2))、模/硅比(n(DecBr2)/n(SiO2))等对合成结果的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)等手段对样品进行了表征.结果表明,在促进剂的作用下,在n(SiO2)/n(Al2O3)为40～50、n(0H-)/n(SiO2)为0.12～0.18、n(H2O)/n(SiO2)为13、n(DecBr2)/n(SiO2)为0.10～0.12条件下,可得到高结晶度的NU-87分子筛.对NU-87的裂化催化评价结果显示,与添加ZSM-5的催化剂相比,添加NU-87的催化剂不仅可以使汽油收率增加2%～5%,而且明显地增加了异构烷烃、芳烃产率,改善了产品分布.     

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.     

极浓体系下高硅L型分子筛的合成

在极浓体系中,以硅铝微球为硅源、硝酸镁为促进剂,引入氟化物作为矿化剂,合成了高硅/铝摩尔比(n(SiO2)/n(Al2O3))的L型分子筛.通过改变氟/硅摩尔比(n(F-)n(SiO2))、氟源种类、结晶时间、结晶温度等条件,考察了高硅L型分子筛的合成规律,并采用XRD、SEM等手段对合成样品进行了物化性能表征.结果表明.在170℃、以KF为矿化剂、n(KF)/n(SiO2)＝0.2、晶化36 h条件下,可以合成出n(SiO2)/n(Al2O3)＝10的纯相高硅L型分子筛.     

低硅体系下SAPO-34分子筛的合成

以三乙胺和吗啉为模板剂,考察了硅含量和晶化温度对合成SAPO-34分子筛的影响,研究了低硅条件下SAPO-34分子筛的晶化规律。在n(SiO2)∶n(Al2O3)=0.1的低硅体系中合成出了高结晶度的SAPO-34分子筛,发现将晶化温度从200℃降至170℃更有利于低硅条件下SAPO-34分子筛的合成。根据合成结果初步认为,低硅条件下SAPO-34分子筛的合成可能符合低温成核、高温生长机理,并用分段晶化实验加以证实。实验结果表明,在低硅体系下,先在170℃晶化一段时间再在200℃晶化一段时间(总晶化时间48 h),不仅可获得高结晶度SAPO-34分子筛,且能缩短晶化时间;若将分段晶化温度顺序调换,即先在200℃晶化再在170℃晶化,则无法获得纯相SAPO-34分子筛,说明先低温后高温的分段晶化更有利于低硅体系下纯相SAPO-34分子筛的合成。     

极浓体系下纳米级ZSM-5分子筛的合成

在以粗孔硅胶为硅源的极浓合成体系中,合成出纳米级ZSM-5分子筛,采用XRD、SEM、NH3-TPD和N2吸附-脱附等方法对其进行表征,考察了水量、模板剂用量和碱度对合成的ZSM-5分子筛的相对结晶度、晶化速率、形貌和酸性分布的影响。实验结果表明,在极浓合成体系(n(H2O)∶n(Si O2)=5~12)中,低水量下易于合成纳米级ZSM-5分子筛,且在一定范围内,随水量的减少,ZSM-5分子筛的酸性下降,晶化速率加快;ZSM-5分子筛的晶粒平均尺寸随模板剂用量的增加而减小,模板剂用量对ZSM-5分子筛的酸性和晶化速率的影响不明显;碱度对ZSM-5分子筛相对结晶度的影响较小,是调整分子筛粒径的重要手段,在一定范围内,碱度增加,合成的ZSM-5分子筛的晶化速率加快,酸量减少。     

超浓体系合成纳米ZSM-5分子筛及其柴油加氢降凝性能

采用均匀的超浓合成体系,在晶化时间20 h条件下,合成出了纳米ZSM-5分子筛,晶粒尺寸20~30 nm,研究了低水含量、复合表面活性剂的使用、晶化时间、硅铝比条件对合成的纳米ZSM-5分子筛性质的影响。尤其是复合表面活性较大影响了纳米ZSM-5的形貌、晶粒尺寸和结晶度,采用XRD、BET、SEM、NH3-TPD等分析手段对纳米ZSM-5进行了分析表征。200 mL加氢评价结果表明,纳米ZSM-5具有较好的柴油加氢降凝性能。     

表面活性剂对超浓体系合成ZSM-5分子筛的影响

在超浓体系中采用不同种类的表面活性合成了ZSM-5分子筛,表面活性能够影响ZSM-5分子筛的物化性质,如结晶度、晶粒尺寸、比表面积、孔体积和总硅铝比。采用XRD、SEM、FT-IR和BET等分析技术对合成的ZSM-5样品进行了物化性质表征和研究。     

SAPO-34分子筛的合成技术

对SAPO-34分子筛的常用合成方法及其影响因素进行了综述。指出制备SAPO-34分子筛的主要方法有水热合成法、气相晶化法、干胶液相转化法、微波合成法。其中,工业化生产使用最多的仍然是传统的水热合成法。模板剂的选择、原料配比、硅源、铝源、晶化条件均是影响SAPO-34分子筛合成的主要因素。     

SAPO-34分子筛晶种辅助合成SSZ-13分子筛

在水热合成体系中,对以SAPO-34作为异质晶种制得纯相SSZ-13分子筛的合成条件进行了考察,并与SSZ-13为晶种的合成产物进行对比研究,同时考察了其甲醇制烯烃(MTO)反应性能。结果表明,适量SAPO-34分子筛的加入可对SSZ-13分子筛的合成起到辅助晶化的作用,有效抑制杂晶并提高产物结晶度,已焙烧或结晶度较低的SAPO-34分子筛的辅助晶化效果更明显。以SAPO-34异质晶种与SSZ-13同质晶种合成的SSZ-13产物相比,具有相似的物化性质、酸性质以及催化性能,由此说明SAPO-34可以替代SSZ-13作为SSZ-13分子筛的合成晶种。     

含N微孔SAPO-34分子筛的制备、表征及催化性能

 采用高温下氨气氮化的方法制备了含N微孔SAPO-34分子筛，采用XRD、BET、NH3-TPD和CO2-TPD等手段对SAPO-34分子筛氮化后的结构和酸碱性进行了表征，结果表明，SAPO-34分子筛经高温氮化后，仍具有良好的结晶度、晶体结构和高比表面积；分子筛表面的酸中心强度和数目都有所降低，并产生了新的碱性中心。首次将含N的SAPO-34分子筛用于甲醇制烯烃（MTO）反应，与未氮化的SAPO-34分子筛相比，低碳烯烃的选择性有明显提高。     

Mg-SAPO-34分子筛的微波合成及其对甲醇制烯烃反应的催化性能

 采用微波辐射法水热合成了Mg-SAPO-34分子筛,并采用XRD、BET、FT-IR和NH3-TDP手段对合成的Mg-SAPO-34进行了表征。考察了微波辐射时间、功率对合成Mg-SAPO-34的影响,也考察了Mg-SAPO-34样品对甲醇制烯烃反应（MTO）的催化性能。结果表明,采用微波辐射法合成Mg-SAPO-34分子筛的最佳辐射功率450W,最佳辐射时间45min。微波合成的Mg-SAPO-34分子筛用于MTO催化反应,甲醇的转化率达100%, 乙烯的选择性为55.3%,丙烯选择性为31.35%, 低碳烯烃总选择性达到86.65%。     

以SAPO-34为原料直接合成小晶粒PZSM-5及其甲醇转化催化性能

以模拟的甲醇转化制烯烃(MTO)废弃催化剂SAPO-34分子筛为铝源和磷源,通过补加硅源(硅溶胶)和模板剂(四丙基氢氧化铵),直接合成具有高品质小晶粒PZSM-5分子筛。采用XRD、FT-IR 和 SEM对合成样品进行了表征,并将其作为催化剂用于甲醇转化制丙烯反应(MTP)。考察了SAPO-34分子筛用量对PZSM-5分子筛结构、粒径大小、形貌和甲醇转化制烯烃催化性能的影响。结果显示,随着SAPO-34分子筛用量减小,合成的PZSM-5分子筛结晶度逐渐升高、粒径逐渐减小;小晶粒PZSM-5分子筛对甲醇的转化率为100%,产物中丙烯和乙烯的质量分数分别为42.17%、5.87%,二者的质量比为7.18。     

分级晶化合成SAPO-34分子筛及其催化性能的研究

为调控SAPO-34分子筛的粒径,提高其甲醇制低碳烯烃(MTO)的催化性能,采用分级晶化方式将晶化过程分为四级,依次合成并分离出各级SAPO-34分子筛产品。测定各级产品的平均粒度,并进行XRD,SEM,NMR表征以及MTO催化性能评价,结果表明:相比于相同条件下传统方法制备的SAPO-34分子筛,分级晶化产品的总收率较高,平均粒径较小,MTO反应单程寿命较长,乙烯选择性略高;随分级晶化的进行,SAPO-34分子筛的平均粒径逐渐减小,硅取代磷和铝的SMⅢ机理发生的比例逐渐增大,体系中依次出现了Si(1Si,3Al)和Si(2Si,2Al)结构,粒径较小的三级产品与粒径较大的二级产品在甲醇转化率大于99%时单程寿命和双烯收率均相当。     

SAPO-34分子筛可控制备研究进展

SAPO-34分子筛具有中等强度的酸中心和适宜的孔径结构,催化甲醇或二甲醚反应时有利于生成乙烯、丙烯。SAPO-34分子筛的催化活性、选择性、寿命、水热稳定性及热稳定性在很大程度上取决于其孔结构、表面酸性、晶粒尺寸和晶体化学组成等物化性质,掌握物化性质对催化性能的影响规律对催化剂设计至关重要。通过分析甲醇制烯烃反应中SAPO-34分子筛物化性质对活性、选择性和寿命的影响,综述了有效控制SAPO-34分子筛酸性、晶粒大小、孔结构及表面化学组成的各种方法。     

SAPO-34和MeAPSO-34在氯甲烷转化制烯烃中的应用

合成了具有CHA结构的SAP-334和具有金属杂原子的MeAPSO-34(Me=Mn,Co和Mg)分子筛.采用XRD、XRF和NMR等方法表征了杂原子引入对合成产物的晶体结构、元素组成和骨架配位的影响.合成的分子筛除去模板剂后用于氯甲烷转化制备低碳烯烃的反应,结果发现,杂原子引入的修饰作用对反应的稳定性和产物分布具有重要影响.     

两种拟薄水铝石对SAPO-41分子筛合成的影响

在水热体系中,以二正丙胺(DPA)为模板剂,以硅溶胶为硅源,考察了两种拟薄水铝石铝源对一维中孔磷铝分子筛SAPO-41合成的影响,并采用XRD和SEM对其进行了表征.结果表明,当n(SiO2)/n(Al2O3)在0.08～0.12范围,n(DPA)/n(Al2O3)在2.8～4范围,pH在7.5～8.5范围时,能够得到纯相SAPO-41.当采用高纯度、低孔容的拟薄水铝石时,晶化后直接生成高结晶度SAPO-41;而采用相对较低纯度、高孔容的拟薄水铝石时,晶化时首先同时生成SAPO-11和SAPO-41相,然后SAPO-11转晶为SAPO-41,结晶度相对较低.     

酸处理的SAPO-11分子筛用于费托合成产物的转化

采用HCl溶液对SAPO-11分子筛进行酸处理,并以改性后的分子筛为载体制备了Pt/SAPO-11催化剂.采用SEM、XRD、NH3-TPD和N2物理吸附等手段对该催化剂进行了表征,并考察了它在费托合成产物的转化反应中的催化性能.结果表明,酸处理使部分Al物种脱离骨架结构,B酸中心的数量有所下降.改性后的分子筛的外表面积有所增加,并且产生了一些中孔,改善了催化剂的传质性能,可减少二次裂化反应.在费托合成产物的转化反应中表现出很好的催化性能,异构产物的选择性明显提高.     

SAPO-34分子筛在水热环境中的失活研究

采用XRD,BET,NMR,IR等手段对水热老化前后的SAPO-34分子筛进行表征研究。结果表明,水热老化没有破坏SAPO-34分子筛的晶体结构,而是使分子筛中的Si进行了重新分布,导致分子筛强酸中心减少,弱酸中心增加,活性下降。