Y-Beta/MCM-41复合分子筛的合成和性能

在酸性水热条件下,通过附晶生长法合成Y-Beta/MCM-41复合分子筛,并对其结构、形貌、水热稳定性及催化性能进行研究。结果表明,合成的Y-Beta/MCM-41复合分子筛比表面积高和水热稳定性好,对α-甲基萘的催化裂解性能明显优于机械混合物,表现出良好的催化性能。     

ZSM-5/MCM-41复合分子筛的制备及对乙醇脱水的催化活性

以微孔ZSM-5分子筛为母体,采用NaOH溶液对其进行预处理,再在水热条件下以十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）为模板剂制备了ZSM-5/MCM-41介微孔复合分子筛,考察了预处理温度、晶化温度等因素对复合分子筛结构和形貌的影响。进一步考察了该复合分子筛催化剂在乙醇脱水反应中的催化活性。结果表明,ZSM-5分子筛在2.0 mol/L NaOH溶液中于110℃预处理20 h,再于110℃水热晶化20 h制备的分子筛具有良好的介微孔复合结构;该复合分子筛经NH4NO3溶液离子交换制备的氢型催化剂在乙醇脱水催化反应中表现出良好的性能。当乙醇WHSV=0.5 h-1时,最佳反应温度为240～255℃,乙醇转化率〉99%,乙烯选择性〉96%。     

MCM-41分子筛的合成

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,正庚烷(MSDS)为辅助剂,合成出了MCM-41分子筛,并采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对分子筛结构进行了表征。探索了pH值、CTAB用量、MSDS用量、晶化温度和晶化时间对分子筛质量吸水率的影响。结果表明:反应体系pH值=10,n(CTAB)∶n(TEOS)=0.06,n(MSDS)∶n(CTAB)=4,晶化温度120℃,晶化时间24h为最佳合成条件。     

铈掺杂β/MCM-41复合分子筛的合成及其催化性能

以碱处理的β分子筛为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,合成稀土铈掺杂的Ce-β/MCM-41微介孔复合分子筛。采用XRD、FT-IR和N_2吸附-脱附对样品进行表征,并考察铈掺杂量对Ce-β/MCM-41分子筛合成的影响。以苯甲醚(AN)和乙酸酐(AA)为原料,在固定床反应装置上研究了催化剂的催化性能,并考察了反应空速、反应物配比r[n(AN)∶n(AA)]、反应温度和催化剂循环使用次数对对甲氧基苯乙酮(p-MOAP)收率的影响。结果表明:在反应物流量65 m L/h、反应空速6.5 h~(-1)、反应温度140℃和r=6.0时,p-MOAP的初始收率可达到61.5%,Ce-β/MCM-41(Ce/β质量比=0.03)在重复使用3次后仍具有不错的催化活性且比β/MCM-41有较大的提高。     

微波法合成MCM-41介孔分子筛及吸附性能研究

以十六烷基三甲基氯化铵为模板剂,在微波实验条件下合成MCM-41介孔分子筛,缩短了合成时间,降低产品成本。实验考察了多种因素对MCM-41合成的影响,并通过吸附处理亚甲基蓝溶液能力强弱,得到最佳合成条件：摩尔比1TEOS：0.2CTMACl：160H2O,pH为10,晶化时间15 min。通过红外光谱分析,MCM-41分子筛的主要特征吸收峰均已出现,说明合成分子筛MCM-41成功。     

MCM-41分子筛的制备及催化性能研究

用微波法合成MCM-41中孔分子筛.并采用液相沉积法制备了以MCM-41分子筛为载体负载TiO2/S2O82-的同体酸催化剂,以乙酸与异戊醇的酯化反应作为探针反应,考察了焙烧温度、焙烧时间、浸渍溶液的浓度、浸渍时间以及钛硅比等制备条件对催化剂催化活性的影响,得到了最佳的制备条件.最佳条件是:n(Ti)/n(Si)=2,...     

CF-Mg分子筛的微波合成及催化性能研究

采用微波水热法合成了含Mg的磷铝结构单元MCM-41分子筛。考察了晶化温度和酸处理等因素对分子筛合成和性能的影响,通过XRD、NH₃-TPD、TEM和IR等分析手段对合成的样品进行表征。结果表明,当晶化温度为90 ℃时,合成的样品具有核壳结构和MCM-41特有的六方排列的孔道结构,酸处理和杂原子的掺入显著提高复合分子筛的酸性。含Mg的磷铝结构单元MCM-41分子筛催化苯与十二烯的烷基化反应时,十二烯的转化率可达到99%以上,2-十二烷基苯的选择性达到20%以上。     

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。     

NiY/MCM-41催化剂的制备及催化氧化脱硫研究

采用后合成法制备复合分子筛Y/MCM-41,并以其为载体,用活性组分硝酸镍对其改性,制备Ni-Y/MCM-41催化剂,并利用XRD、BET、N2吸附-脱附对其进行表征。结果表明,复合分子筛同时具有微孔分子筛Y沸石和介孔材料MCM-41分子筛的特征。以硫质量分数为300μg/g的模拟油进行催化氧化脱硫实验,考察了Ni离子的负载量、反应温度、反应时间、催化剂用量、氧化剂用量等工艺条件对脱硫率的影响。结果表明:硝酸镍的负载量为10%,模拟油用量为20 m L,反应温度为70℃,反应时间为80 min,剂油比(催化剂与模拟油的质量比)为1∶70,V(H2O2)/V(油)=0.03时,脱硫率可达86.53%。     

纳米ZSM-5分子筛的合成及其催化转化甲醇性能

通过在常规的分子筛合成水热体系中加入适量NaCl,合成了纳米ZSM-5分子筛,采用XRD、SEM、N₂吸附和NH₃-TPD等方法对其结构进行表征,并评价在甲醇制丙烯反应中的催化性能。结果表明,合成的ZSM-5分子筛分散性良好,粒度分布均一,晶粒大小约为100 nm,与微米级ZSM-5分子筛相比,纳米ZSM-5分子筛催化剂具有更大的比表面积（402.0 m²·g^-1）和孔容（0.41 cm³·g^-1）,在甲醇制丙烯催化反应中表现出更好的催化性能,丙烯选择性远高于微米级ZSM-5分子筛,且表现出很高的活性和稳定性,运行140 h,甲醇转化率仍大于90%。     

含杂原子硼ZSM-5分子筛的合成及对甲醇脱氢制甲醛的催化性能

以水热合成法及混合研磨法制备含杂原子硼的ZSM-5分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附、FT-IR、UV-Vis、11B MAS NMR、NH3-TPD和SEM等方法对其进行表征,在连续流动常压固定床反应器上考察两种方法制备的分子筛对甲醇脱氢制甲醛反应的催化性能并进行对比。结果表明,水热合成法的B-ZSM-5分子筛中的硼原子主要以四配位的形式存在于分子筛骨架中,研磨法制备的B/ZSM-5分子筛的硼原子主要以三配位的形式存在于骨架外。硼原子的存在状态显著影响分子筛的酸性、比表面积、孔道结构和形貌等物化性能,从而影响甲醇脱氢制甲醛的催化性能。在n（Si）∶n（B）=7.5和反应温度550 ℃条件下,水热合成法的B-ZSM-5分子筛对甲醇的转化率为62.97%,甲醛选择性为68.86%。混合研磨法制备的B/ZSM-5分子筛对甲醇的转化率为47.26%,甲醛选择性为57.72%。     

WO3-ZSM-5/MCM-41催化剂的合成 及其催化氧化脱硫研究

以氢氧化钠溶液处理微孔沸石ZSM-5来提供硅铝源,合成了ZSM-5/MCM-41复合结构型分子筛。采用XRD、N2吸附脱附、TEM等方法对其进行了表征,考察了其水热稳定性。实验结果表明,碱处理合成的ZSM-5/MCM-41同时具有微孔孔道和介孔孔道结构,并具有优于介孔MCM-41分子筛的水热稳定性。以ZSM-5/MCM-41为载体负载三氧化钨后应用于噻吩/正辛烷模拟油体系,双氧水为氧化剂,催化氧化脱硫,WO3-ZSM-5/MCM-41（三氧化钨质量分数为10%）表现出良好的催化性能,脱硫率可达到93.6%。     

ZSM-5分子筛的复合改性及催化裂化性能

针对催化裂化反应中提高汽油辛烷值和增加丙烯收率,对择形分子筛ZSM-5的改性方法进行研究。通过磷、钴和稀土的复合改性,不仅提高改性元素磷的利用率,而且加强分子筛裂化汽油中C₅、C₆烯烃以及异构化和芳构化能力,达到增产丙烯同时生产清洁汽油的目的。小型固定流化床评价结果表明,常规FCC催化剂中添加复合共沉淀法改性分子筛制备的催化剂助剂后,液化气产率提高3.22个百分点,丙烯收率提高1.52个百分点以上,汽油研究法辛烷值提高2个单位以上。     

MCM-41介孔分子筛吸附性能的热力学和动力学分析

实验以亚甲基蓝作为模型吸附质,探讨了MCM-41介孔分子筛对模型吸附质亚甲基蓝的吸附性能,并对其吸附过程进行了热力学和动力学分析。结果表明,MCM-41介孔分子筛的吸附率高达94%,对亚甲基兰的吸附符合二级吸附动力学,MCM-41对亚甲基兰的吸附行为属于Freundlich等温吸附,整个吸附过程属于放热反应。     

NaA/MCM-41微介复合分子筛的合成与表征

按n(SiO2)∶n(Na2O)∶n(Al2O3)∶n(H2O)=1∶1.5∶0.5∶100加料,在90℃下水热晶化3 h合成NaA微孔分子筛,再按n(SiO2)∶n(NaOH)∶n(CTAB)∶n(H2O)=1∶0.3∶0.3∶90依次添加到NaA微孔分子筛中,于110℃下水热晶化24 h合成NaA/MCM-41微介复合分子筛,并采用XRD、SEM(EDS)和TEM等方法对其进行了表征。吸附阳离子红X-5GN模拟染料废水结果表明,在50 mLρ(阳离子红X-5GN)=20 mg/L的水溶液中,NaA/MCM-41微介复合分子筛的投加量为0.6 g/L、pH=6、振荡时间为60 min时,脱色率可达到96.4%,比NaA分子筛和MCM-41介孔分子筛独自吸附脱色效果要好。     

Synthesis and characterization of MCM-41-type composite materials prepared from ZSM-5 zeolite

Micro/mesoporous composite materials with microporous and mesoporous double pores-size distribution were hydrothermally synthesized by using slurry or filtrate of alkali-treated ZSM-5 zeolite and were characterized by XRD, N₂ adsorption, FT-IR, TEM and so on. The XRD and TEM patterns indicate the composite materials possess ordered hexagonal structure. The sample MZ-B using filtrate of alkali-treated ZSM-5 zeolite hardly contains raw ZSM-5 particles. However, sample MZ-A originated from the slurry of alkali-treated ZSM-5 zeolite may contain some ZSM-5 crystallites, owing to the differences in concentration and time of alkaline treatment for ZSM-5 zeolite.     

多级孔ZSM-5分子筛的制备及其催化甲醇芳构化反应性能

采用晶种法,在合成体系中引入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）制备了具有多级孔道的ZSM-5分子筛。采用XRD、SEM、NH₃-TPD、XRF和氮气吸附等多种技术对其进行了表征,并考察了不同CTAB添加量对该分子筛结构、酸性及其在甲醇芳构化反应中催化性能的影响。结果表明,CTAB的添加显著影响分子筛的形貌、孔结构及分子筛的酸性,进而决定其在甲醇制芳烃反应中的稳定性和芳构化选择性。分子筛增加的介孔性提高了大分子化合物的扩散,进而提高了催化剂寿命。CTAB的添加抑制了铝源进入骨架进行配位,增加CTAB的用量导致Si/Al比提高,进而导致分子筛酸性下降以及芳烃选择性下降。