废FCC催化剂合成柱形13X沸石分子筛及其吸附性能研究

废FCC催化剂研磨后与高岭土进行混合、成型,制得柱形前驱体,在3.5 mol/L氢氧化钠溶液中室温陈化24 h,在80℃水热条件下晶化24 h,制备柱形13X沸石分子筛。考察了晶化时间、温度、碱度和陈化时间对合成13X沸石分子筛的影响,同时发现添加晶种可以加快晶化速率。对合成的柱形13X沸石分子筛进行BET、SEM、静态吸水率测试、气体吸附测试等表征,结果表明其具有较高的结晶度,较大的比表面积,晶体外形规则,静态吸水率能达到25.8%,对CO_2/N_2、CO_2/CH_4有较好的吸附分离能力,能够达到柱形13X沸石的国家标准。     

利用工业级原料合成低硅铝比X沸石分子筛

采用工业级原料偏铝酸钠和水玻璃用两步水热法制备出低硅铝比X型沸石分子筛（ LSX）,降低了合成成本。实验结果表明,合成的LSX沸石分子筛结晶好,为纯相,呈棱柱形貌,且具有很好的吸附性能。考察了反应温度、时间和碱度对合成的影响,与一步合成法相比,两步水热法反应时间更短,更容易生成纯相的LSX沸石分子筛。碱度升高会导致方钠石（ SOD）的生成,碱度降低更有利于A型沸石分子筛的生长。     

CO_2、CH_4和N_2在不同硅铝比β沸石上的吸附分离性能

采用体积法在273 K和303 K温度下对CO_2,CH_4和N_2在不同硅/铝比的β沸石上的吸附分离性能进行了研究.实验结果表明,Langmuir-Freundlich模型能够较好地拟合吸附实验数据;同一样品上,CO_2的吸附量要大于CH_4和N_2的吸附量;随着硅铝比的减小CO_2的吸附量增加,而硅/铝比对CH_4和N_2的吸附量的影响较小.通过结合Virial方程计算CO_2、CH_4和N_2在不同硅/铝比β沸石上的亨利定律常数和吸附选择性,发现所研究样品对CO_2/CH_4和CO_2/N_2均具有很高的吸附选择性,随着样品硅/铝比的减小,CO_2/CH_4和CO_2/N_2的吸附选择性显著增加,说明较低硅/铝比β沸石有利于分离CO_2.用Clausius-Ciapeyron方程求得CO_2,CH_4和N_2在不同硅/铝比的β沸石上的吸附热与吸附量无关,表明β沸石是一种表面势场均匀的吸附剂.     

CO_2和CO在分子筛与活性炭上的吸附平衡

本文分别用静态称重法测定了CO_2和CO在5A,13X,NaY分子筛与活性炭上的吸附等温线,用流动法测定了CO_2-N_2体系中CO_2在13X分子筛与活性炭上25℃时的吸附等温线以及透过曲线（break-through curve）。吸附等温线分别用Langmuir方程和Freundlich方程回归。     

以哌啶为模板剂的MCM-22分子筛合成

为合成不同硅铝比的MCM-22分子筛,对分子筛配料中的硅铝比、碱度、模板剂和晶化助剂用量等进行了考察,并用X射线衍射、扫描电镜、电感耦合等离子体发射光谱、X射线光电子能谱仪及氮气吸脱附等手段对样品进行了表征。结果表明,以哌啶(PI)为模板剂、硼酸(BA)为晶化助剂,在n(OH-)/n(SiO2)为0.03~0.20、n(PI)/n(SiO2)大于0.03及n(BA)/n(SiO2)大于0.05的条件下,可得到硅铝比为25~500的MCM-22分子筛。与以六亚甲基亚胺为模板剂相比,以哌啶为模板剂制得的MCM-22分子筛具有更小的晶粒尺寸和更大的比表面积。     

空分富氧沸石分子筛吸附剂的研究

介绍了国内外目前以PSA技术进行空气分离制备氧气所用沸石分子筛吸附剂的研究状况。从研究结果来看，N2吸附容量和N2／O2分离选择性的提高主要通过对沸石分子筛4A和13X进行离子交换，以对其表面进行改性，从而调整对N2、O2的吸附性能。另外，沸石分子筛制备过程中的硅铝比和成型条件等对N2和O2的吸附也有一定的影响。     

二氧化硫在HZSM-5分子筛中吸附的分子模拟

通过实验测定了二氧化硫(SO2)在HZSM-5型分子筛中的吸附性能,采用巨正则系综Monte Carlo方法建立相应的吸附模型,模拟计算相应的吸附行为。在实验与模拟结果相吻合的基础上,进一步模拟计算了SO2在HZSM-5型分子筛中的吸附等温线、吸附微观构型及吸附热等性质。结果表明:随着硅铝比(摩尔比)的增大,分子筛对SO2的吸附量降低,当硅铝比大于191时,硅铝比对SO2的吸附量影响很小。SO2分子主要吸附在氢离子和Al原子周围。在Al原子周围,SO2分子比较集中,同时发现氢离子的存在会阻碍SO2的扩散。在吸附量相同的条件下,SO2在HZSM-5型分子筛的吸附热随着硅铝比的升高而降低。     

粉煤灰酸溶渣合成13X分子筛及其对铜离子吸附性能

利用循环流化床粉煤灰一步酸溶法提取氧化铝后剩余的尾渣为原料,通过碱溶-水热法合成了13X分子筛。研究结果表明:溶液硅铝比、溶液p H、晶化温度等因素对分子筛的合成影响显著。对合成的分子筛进行了X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附曲线、扫描电镜(SEM)表征,并详细考察了其对铜离子的吸附效果。吸附实验结果表明:铜离子饱和吸附量为41.02 mg/g,去除率达到99%以上。这为粉煤灰提铝后高硅尾渣的综合利用开发了新途径,具有较好的市场应用前景。     

高铝粉煤灰脱硅液与煤矸石制备13X分子筛的工艺研究

以13X分子筛的低成本制备与煤基固废协同利用为目标,利用煤矸石与高铝粉煤灰碱法提铝过程中副产的脱硅液为原料,通过水热反应制备了13X分子筛,实现了两种固废资源的协同利用.考察了水热反应体系水钠比、硅铝比、晶化温度、搅拌速率等因素对合成产物晶型和比表面积的影响规律.通过X射线衍射、红外光谱和扫描电镜等方法对产物结构和形貌的演化过程进行了表征分析.结果表明,在优化工艺为n(SiO2/Al2O3)=3.0,n(Na2O/SiO2)=1.9,n(H2O/Na2O)=60,室温下老化24 h,100 r·min-1下于95 ℃水热晶化8 h制备的13X分子筛比表面积为681.7 m2·g-1,相对结晶度94.59%.通过对水热反应过程分析,13X分子筛合成过程前期主要为煤矸石与脱硅液反应形成无定型凝胶,后期为凝胶相溶解和分子筛晶体的生长.     

不同硅铝比HZSM-5催化正己烷耦合甲醇芳构化

在温度为400℃,压力为0.50 MPa,质量空速为1 h~(-1),甲醇与正己烷质量比为7/3的条件下,在50 mL固定床反应器中考察了5种不同硅铝比HZSM-5分子筛催化正己烷耦合甲醇芳构化反应的活性和稳定性,并对HZSM-5分子筛进行了X射线衍射(XRD)、N_2吸-脱附、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)、扫描电镜(SEM)和吡啶吸附红外光谱(Py-IR)表征。研究结果表明:硅铝比低的HZSM-5分子筛作为催化剂时,产物中芳烃的选择性较大;硅铝比高的HZSM-5分子筛作为催化剂时,其反应稳定性较好。硅铝比为15时,芳烃选择性为49.7%,催化剂寿命为144 h;硅铝比为75时,芳烃选择性为27.7%,催化剂寿命为384 h。表征结果显示:不同硅铝比HZSM-5分子筛是由纳米尺寸的小晶粒构成,均具有MFI晶型结构,比表面积和孔体积相近;高硅铝比HZSM-5分子筛的中强酸量和Br?nsted酸量较小,反应温和,催化剂稳定性较好,不同硅铝比HZSM-5分子筛的酸量差异可能是造成催化性能不同的主要原因。     

锂离子交换ZSM–5型分子筛中水分子吸附特性的分子模拟

用巨正则系综 Monte Carlo(grand canonical assemblage Monte Carlo, GCMC)模拟方法计算了水在 HZSM–5 型分子筛中的吸附热,计算结果与文献报道的实验结果吻合得较好。模拟了水在经锂离子(Li )交换后的 ZSM–5 型分子筛上的吸附等温线。在此基础上,进一步预测了水在不同硅铝摩尔(下同)比的 LinZSM–5 型分子筛中的吸附性质。计算结果显示:分子筛骨架上的硅铝比显著影响水的吸附量和等温吸附曲线,随着硅铝比的减小,分子筛中的自由体积减小,对水的吸附量增加。水分子的主要吸附位置是在 Li 和铝原子的周围,LinZSM–5 型分子筛中存在着 1 个主要的吸附位点。Li 等金属阳离子的交换能有效降低水的吸附热。在吸附量相同的条件下,水的吸附热随着硅铝比的升高而降低。     

丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛上的吸附性质的分子模拟

用巨正则系综蒙特卡罗（GCMC）和构型偏倚蒙特卡罗（CBMC）相结合的分子模拟方法,研究了丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛中的吸附性质,并建立了丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛上的双点Langmuir等温线模型。计算结果显示,模拟结果与文献报导的实验结果相吻合,分子筛骨架上的硅铝比对丙烷的吸附量和吸附等温线无明显影响,并证实双点Langmuir等温线模型能较好地描述丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛上的吸附性质。     

分子筛对环己酮中己醛和2-庚酮的吸附性能研究

以环己酮塔顶液为研究对象,用分子筛作吸附剂,利用分子筛对杂质的物理和化学吸附作用,对含有己醛和2-庚酮等多种杂质的环己酮液体进行了吸附研究。分别考察了分子筛的硅铝比、吸附时间、吸附温度和吸附剂的添加量对己醛和2-庚酮的吸附去除效果。硅铝比为80的分子筛对己醛和2-庚酮的吸附效果最好,且吸附温度为30℃,吸附时间为24 h,剂油比为0.08 g/m3时,己醛去除率达到99.52%,2-庚酮去除率达100%。     

高硅铝比NaY分子筛的合成

采用动态水热晶化法,利用工业原料不加模板剂直接合成高硅铝比的NaY分子筛,制备的NaY分子筛的硅铝物质的量比稳定在5.85~6.05,相对结晶度大于85%。考察了导向剂陈化时间及温度、体系碱度、预晶化温度及时间等对合成的NaY分子筛硅铝比和结晶度的影响,提出制备高硅NaY的最佳合成条件。     

低液固比体系高岭土微球原位合成Y沸石

以高岭土微球为全部硅铝原料,经焙烧、碱抽提、水热处理等工艺,直接原位晶化合成了Y分子筛。扫描电镜分析表明：在高岭土微球上均匀生成了晶型完整、粒度为1 μm左右的Y分子筛。结合X射线测试方法详细研究了体系硅铝比、碱度、碱抽提时间、导向剂构成及添加时间对Y分子筛合成的影响。研究表明：该水热反应体系的最佳配比为n(SiO2)/n(Al2O3)=10.0。反应适宜的碱度条件为：n(Na2O)/n(SiO2)=0.56,n(H2O)/n(Na2O)= 35,碱度过高或过低都易有P杂晶生成。碱抽提过程对合成Y分子筛十分关键,最佳的抽提时间控制在12 h。导向剂构成为透明高清状,加入时间控制在碱抽提结束时最优,此时合成的Y分子筛品质最好。     

锂离子交换ZSM-5型分子筛中水分子吸附特性的分子模拟

用巨正则系综Monte Carlo(grand canonical assemblage Monte Carlo,GCMC)模拟方法计算了水在HZSM-5型分子筛中的吸附热,计算结果与文献报道的实验结果吻合得较好.模拟了水在经锂离子(Li )交换后的ZSM-5型分子筛上的吸附等温线.在此基础上,进一步预测了水在不同硅铝摩尔(下同)比的LinZSM-5型分子筛中的吸附性质.计算结果显示:分子筛骨架上的硅铝比显著影响水的吸附量和等温吸附曲线,随着硅铝比的减小,分子筛中的自由体积减小,对水的吸附量增加.水分子的主要吸附位置是在Li 和铝原子的周围,LinZSM-5型分子筛中存在着1个主要的吸附位点.Li 等金属阳离子的交换能有效降低水的吸附热.在吸附量相同的条件下,水的吸附热随着硅铝比的升高而降低.     

偏高岭石-碱-硅酸钠水热反应体系13X分子筛的合成

以煤系高岭石为主要原料,经破碎、粉磨、煅烧、水热处理等工艺,在偏高岭石-碱-硅酸钠水热反应体系中合成了13X分子筛.扫描电镜分析表明:产物晶形完整、粒度为1μm左右且分布均匀.用X射线衍射测试方法研究混合物的硅铝的摩尔比[n(SiO2)/n(Al2O3)]、钠硅的摩尔比[n(Na2O)/n(SiO2)]、水钠的摩尔比[n(H2O)/n(Na2O)]以及陈化时间对13X分子筛合成的影响.研究表明:该水热反应体系的最佳配比为n(SiO2)/n(Al2O3);高于13X分子筛中自身的n(SiO2)/n(Al2O3)=2.5.反应适宜的碱度条件为:n(Na2O)/n(SiO2)=1.9,n(H2O)/n(Na2O)=40,碱度过高或过低均会出现P型分子筛杂相.陈化过程在13X分子筛的合成过程中不可缺少,其适宜的陈化时间为24h.该水热反应过程遵循分子筛的液相转化机理.     

高硅渣碱熔水热合成13X分子筛及吸附铅铜锌离子研究

准格尔地区矸石电厂的循环流化床粉煤灰可通过“一步酸溶法”工艺提取出冶金级氧化铝。以提铝后高硅尾渣为原料采用碱熔融-水热工序合成了13X分子筛，详细考察了碱渣质量比、添加水量、合成温度对13X分子筛合成的影响，开展了13X分子筛对铅、锌、铜单组分溶液的吸附测试。研究表明：碱渣质量比为2.25、添加水量为35 mL和合成温度为90℃时，13X分子筛样品的晶粒尺寸为3～5μm，表面粗糙、呈八面体、比表面积为592.1 m²/g。吸附测试证实：当溶液pH≥6.52时，Pb²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺的去除率均达到99%，相应的饱和吸附量分别为35.82、49.18、41.19 mg/g。由此可见利用高硅尾渣合成13X分子筛在重金属废水处理方面具有较好的应用前景。     

SSZ-13分子筛无钠合成工艺与产物物性表征

以氨水弱碱代替NaOH作为碱源,铵型硅溶胶与硫酸铝作为不含钠的硅铝源,N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵作为有机模板剂,一步水热法无钠途径合成了不同硅铝比的SSZ-13分子筛。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)、元素分析、热重分析(TG-DTG)和N_2等温吸附-脱附(BET)等手段表征产物,并以甲醇制烯烃反应(MTO)评价其催化性能。结果表明,采用氨水合成的不同硅铝比的铵型SSZ-13分子筛,粒径随着硅铝比增加而减小;合成产物直接焙烧后可用于催化反应,硅铝比为75较25的样品在甲醇制烯烃催化反应中寿命延长了2.6倍。     

低硅铝比X分子筛合成研究进展

综述了低硅铝比X分子筛合成的研究进展,分别从常规化学药品原料、非常规原料高岭土和其他原料进行了评述,并分析了各种原料和合成方法的优缺点,详细介绍了常规原料合成低硅铝比X分子筛的几种方法,重点讨论了在钾钠体系下低温老化高温晶化两步法合成低硅铝比X分子筛的研究进展,指出了高岭土和常规原料合成低硅铝比X分子筛存在物料不纯、活性不足、预处理工序复杂问题和不足。