Ti-HMS分子筛的合成、表征及催化性能研究

以十二胺为模板剂，正硅酸乙酯为硅源，钛酸四丁酯为钛源，于室温下合成了含Ti中孔分子筛Ti-HMS。通过改变Ti的用量得到了一系列不同硅／钛摩尔比（n（SiO2）／n（TiO2））的样品，采用XRD、TEM、XRF、UV-Vis等手段对这些样品进行表征；利用二苯并噻吩（DBT）和4，6-二甲基二苯并噻吩（4，6-DMDBT）氧化反应、丙烯环氧化反应、1-丁烯环氧化反应、环己酮氨氧化反应评价了所得样品的催化性能。结果表明，Ti-HMS分子筛多为20～70nm的球状颗粒，且具有2～3nm的蠕虫状（Worm-like）孔道；随着合成原料中Ti量的增加，进入Ti-HMS的骨架Ti量增多，但非骨架Ti也增多；随着骨架Ti含量的增加，样品的催化性能提高；Ti—HMS在大分子反应中的催化活性较高，在小分子反应中的催化活性不及TS-1。     

Nu88分子筛的合成、表征及在甲苯甲醇烷基化中的催化性能

 采用水热法合成了Nu88分子筛。考察了不同硅源、铝源和模板剂（SDAs）对分子筛合成的影响;采用XRD、BET、SEM、NH3-TPD、Py-IR、29Si MAS NMR、27Al MAS NMR等手段对分子筛进行表征,并考察其在甲苯甲醇烷基化反应中的催化性能。结果表明,碱性硅溶胶为硅源、NaAlO2 为铝源时,采用1,6-双(N-甲基吡咯烷己烷) 溴盐和1,5-双(N-甲基吡咯烷戊烷) 溴盐为模板剂均能合成出Nu88分子筛;该分子筛为纳米晶体,具有良好的热稳定性,酸性较弱;其催化性能与β分子筛相似,推测其属于多维、大孔沸石范畴。     

环己烷选择氧化催化剂Cr-AlPO介孔分子筛的合成及表征

通过水热法合成了含Cr的介孔磷铝分子筛,并采用XRD、TGA、N2吸附和UV-Vis漫反射等手段进行了表征.结果表明,所合成的Cr-AlPO分子筛具有类MCM-41介孔材料的六方点阵结构和孔道特征,其N2吸附表现为Ⅳ类吸附曲线,具有典型的回滞环和3 nm的平均孔径;热重曲线和UV-Vis漫反射谱证实Cr-AlPO介孔分子筛在焙烧过程中经历了水、模板剂及少量羟基的脱除,同时杂原子Cr发生了配位环境和氧化态的改变,焙烧后分子筛中出现四配位的氧化还原活性中心Cr5+/6+.以氧气作氧化剂在130℃下,Cr-AlPO介孔分子筛对环己烷选择氧化具有较好的催化效果,反应24 h后,环己烷转化率为8.8%,目的产物环己醇和环己酮的总选择性可达81.1%.     

环状ZSM-5分子筛的合成与表征

低温条件下,以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂、偏铝酸钠为铝源、正硅酸乙酯为硅源,采用水热合成法合成环状ZSM-5分子筛,考察了陈化温度、硅铝比和模板剂用量对分子筛环状结构形成的影响。利用XRD,SEM,TEM,N₂吸附-脱附等方法对环状ZSM-5与常规ZSM-5分子筛的形貌、晶体结构和孔结构进行表征。实验结果表明,较低的陈化温度(0℃)、低硅铝比(n(SiO₂)∶n(Al₂O₃)≤60)、n(TPAOH)∶n(SiO₂)=(10～13)∶30的条件有利于形成环状结构的ZSM-5分子筛;与常规ZSM-5分子筛相比,环状ZSM-5分子筛形貌规整、结晶度高、分散更均匀,且由于环状中空结构的存在,环状ZSM-5分子筛的比表面积略高于常规ZSM-5分子筛;所得环状ZSM-5分子筛在催化苯和乙醇制乙苯反应中表现出较好的乙苯选择性。     

沸石分子筛MCM—22的合成与表征

以六亚甲基亚胺为模板剂，采用动态晶化水热法合成出ＭＣＭ－２２沸石。合成过程中生成混晶或转晶，适宜的Ｓｉ／Ａｌ比为１５￣１００。对ＭＣＭ－２２沸石进行了物相分析和红外光谱研究，同时考察了它的吸附性能和酸性。在ＨＭＳＣＭ－２２沸石上进行间二甲苯异构化反应催化性能测试，显示出较高的催化活性。结果表明，ＭＣＭ－２２可能同时具有十元环和十二元环两种孔道，孔径分布图在平均孔径０．５ｎｍ处出现双峰，也证实它具有     

介孔分子筛MSU-G的合成与表征

采用gemini型非离子表面活性剂C12H25NHCH2CH2NH2,通过氢键的超分子组装模式,在室温条件下合成了介孔分子筛MSU-G,并通过X射线衍射以及N2吸/脱附进行了表征.     

以EU-1分子筛为晶种合成ZSM-11分子筛及其表征

以EU-1分子筛为异质晶种,以不同模板剂和硅源合成了两种不同粒度尺寸的ZSM-11分子筛。采用XRD,FT-IR,SEM,N2吸附-脱附等手段对合成的ZSM-11分子筛样品进行表征。结果表明,晶种加入量在1%~10％,一定温度下水热晶化处理1~10天,均可以得到结晶度高、无杂晶的ZSM-11分子筛。采用不同方法合成的两种ZSM-11分子筛在形貌及晶粒尺寸上存在较明显区别,微米尺寸的ZSM-11分子筛呈现椭球状,由许多板条状粒子团聚而成,尺寸约为200 nm×700 nm;纳米尺寸的ZSM-11分子筛呈现清晰的球状晶体,是许多球状纳米级粒子团聚形成的,粒径在100 nm以下。     

IM-5分子筛空心球的合成与表征

通过向水热体系中引入表面活性剂制备了IM-5分子筛空心球。该空心球的直径约6μm,孔壁由30nm～150nm的小晶粒IM-5构成,小晶粒之间堆积形成介孔/大孔孔隙。所得产物的BET比表面积为366m2/g,在微孔区间具有三个集中的孔分布。空心球的形成与分子筛前驱凝胶粒子与表面活性剂电荷的相互作用及其胶束机制有关。     

小晶粒NaY分子筛的快速合成及表征

以硅酸钠和硅溶胶分别作为导向剂和母液的硅源,通过控制导向剂和反应体系的碱度对小晶粒NaY分子筛的水热合成进行了研究,并借助XRD、XRF、SEM、激光粒度分布仪(DLS)等分析手段对产物进行了表征.结果表明,n(Na2O)/n(Al2O3)高的导向剂对快速合成NaY分子筛有利,随着合成体系n(Na2O)/n(Al2O3)的升高,晶化速率明显加快,产物初级颗粒的粒径有所减小,但团聚现象有所加剧.采用n(Na2O)/n(Al2O3)为22的导向剂,体系n(Na2O)/n(Al2O3)控制为5.19,在100℃下晶化3.0 h,可快速合成出粒径在0.5 μm左右的NaY分子筛.     

Co/ZSM-5分子筛的表征及其催化合成烷基吡啶的研究

Co/ZSM-5分子筛催化剂是一种具有较强催化活性的醛氨缩合催化剂，其主要特点是反应条件温和，择形选择性高，副产物少，醛氨缩合反应是制备烷基吡啶最具代表性的反应路线之一。本研究用SEM，XRD，IR和BET等技术考察了Co/ZSM-5分子筛的物理化学特性，并将Co/ZSM-5分子筛用于醛氨缩合合成烷基吡啶的反应，研究表明，浸渍液的钴含量（质量分数）为0.5%-1.0%，对ZSM-5可起到很好的改性作用；钴含量为0.4%-0.6%，烷基吡啶的选择性最佳；浸渍次数1-3次最好。通过浸渍法使得Co^2 进入ZSM-5分子筛骨架中，对醛氨缩合反应有较高的催化活性和选择性，采用Co/ZSM-5分子筛，烷基吡啶的收率可以达80%以上。     

FeY分子筛的合成、表征及其加氢裂化活性

采用水热法合成了骨架含杂原子Fe的Y分子筛,并经处理得到超稳Y(USY)分子筛超稳FeY(USFeY)分子筛。利用X射线衍射、红外光谱、紫外可见漫反射光谱(UV-V is-DRS)、热重(TG)法对FeY分子筛进行了表征,结果表明,随Fe含量的增加,FeY分子筛的晶化时间延长,结晶度降低,晶胞常数增大;FeY分子筛的骨架伸缩振动峰向低波数方向移动;FeY分子筛的UV-V is-DRS谱图上不存在非骨架Fe的特征吸收峰;在600℃通氢气处理1h后,FeY分子筛的TG曲线仍无还原峰出现,以上结果均表明Fe进入了Y分子筛的骨架中。利用吡啶吸附红外光谱测定了USY和USFeY分子筛的表面酸性,并对以USY和USFeY分子筛为载体制备的催化剂的加氢裂化活性进行了评价,实验结果表明,与USY分子筛相比,USFeY分子筛的B酸、弱L酸量及总酸量增加,催化剂的加氢裂化活性提高。     

新型立方介孔分子筛Ce-SBA-1的合成与表征

以十六烷基三乙基溴化铵为模板剂、CeCl3·7H2O为稀土元素铈源,制备了新型立方介孔分子筛Ce-SBA-1.X射线粉末衍射、N2吸附-脱附、漫反射紫外光谱等表征手段显示,Ce原子进入了分子筛的骨架中,同时,试样保持了高结晶度的立方介孔结构.     

含锡MCM—41型分子筛的合成与表征

采用水热晶化法首次合成出具有ＭＣＭ－４１型结构的中孔杂原子ＳｎＭＣＭ－４１分子筛，ＸＲＤ、骨架ＩＲ，紫外漫反射，固体魔角核磁等测试结果表明，锡原子处于分子筛骨架上。苯酚羟基化反应显示，ＳｎＭＣＭ－４１具有一定的选择催化氧化性能。     

钛硅ZSM—5分子筛的合成与表征

采用水热晶化法，利用比较廉价的正丁胺为模板剂合成出Ｔｉ－ＺＳＭ－５型分子筛，探讨了它的合成影响因素，利用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＩＲ等方法对Ｔｉ－ＺＳＭ－５分子筛的结构作了表片，结果表明钛已进入分子筛骨架。     

杂原子Cu-ZSM-5分子筛的合成及表征

以四丙基氢氧化铵为模板剂、水玻璃为硅源、硫酸或磷酸为酸源,采用水热法直接合成杂原子Cu-ZSM-5分子筛,考察晶化时间、酸源及中性表面活性剂对分子筛晶形的影响.研究结果表明,以硫酸或磷酸为酸源,控制合适的晶化条件,可得到结晶度较高的杂原子Cu-ZSM-5分子筛,酸种类对分子筛形貌有一定影响;中性表面活性剂的加入有利于形成粒度均一的分子筛.     

杂原子磷铝分子筛的合成及表征

以三乙胺为模板剂,拟薄水铝石为铝源,磷酸为磷源,合成过程中直接加入三氯化铁、硝酸钴、乙酸锰,水热合成了杂原子磷铝分子筛FeAPO-5、CoAPO-5和MnAPO-5,并通过XRD、IR、MASNMR、NH3-TPD等手段进行了表征。研究发现,合成的分子筛具有AlPO4—5的晶体结构,过渡金属原子进入分子筛骨架大大提高了其表面酸量和酸强度,因而分子筛可能具有良好的酸催化性能。     

Si、Zr取代型APO—11分子筛的合成与表征

采用水热法合成了分别由Si和Zr取代的APO－11分子筛SAPO－11和ZAPO－11，利用XRD，SEM，TG－DTA，N2吸附等多种手段对它们的晶体结构，表面形貌，孔结构等作了系统的表征。结果表明，三者具有相同的结构，其中SAPO－11与APO－11为5－10μm的球形颗粒，而APO－11为10－15μm的棒状晶粒；除了0.45nm结构的微孔外，3种分子筛还具有3.8-3.9nm的中孔结构，表面吸附和表面元素分析证实，Zr可能主要存在于分子筛的孔道内，而部分Si则已进入分子筛的骨架中，SAPO－11和ZAPO－11的稳定性可与APO－11相媲美，崩塌温度超过1000℃。     

镧孔道负载复合分子筛的合成与表征

合成出了La孔道负载的复合分子筛,通过用XRD、IR、拉曼光谱、氮气吸附脱附和SEM对试样进行表征.结果表明,镧进入孔道取代孔道中的钠后,和硅氧四面体中的非桥氧成键,且键的力常数较大.负载后试样的孔直径变大,比表面积和孔容下降.     

MCM-41沸石分子筛的微波合成与表征

以溴代十六烷基吡啶（ＣＰＢｒ）为模板剂,硅溶胶为硅源,用微波辐射的方法合成高结晶度的ＭＣＭ ４１中孔分子筛。探讨了微波晶化时间、微波反应釜压力等合成影响因素,确定了合适的配比范围及合成条件。利用ＸＲＤ、ＴＥＭ等方法对ＭＣＭ ４１中孔分子筛的物相和晶貌作了表征。     

Y-β复合分子筛的导向剂法合成和表征

采用导向剂法制备了具有纳米结构特征的Y-β复合分子筛。并进行了XRD、SEM、N2吸附和NH3-TPD等表征。结果表明,制备的Y-β复合分子筛具有Y型分子筛和β沸石各自的特征衍射峰以及明显的纳米结构特征,其中中强酸的酸强度较常规法合成的Y-β复合分子筛的酸强度略弱一些。水热稳定性测试结果表明,制备的分子筛具有良好的水热稳定性。