双模板条件下介孔结构ZSM-5沸石的合成

在具有介观大小的聚乙烯醇水溶性高分子模板(PVA)和小分子有机铵四乙基溴化铵(TPABr)共同存在条件下,合成了具有介孔结构的ZSM-5沸石晶体,合成产物通过XRD、N2吸附-脱附、SEM、FT-IR和DTG等手段进行了表征.结果表明,双模板条件下合成的ZSM-5沸石晶体比常规采用小分子四乙基溴化铵单模板合成样品含有更多的介孔,且合成体系中随PVA加入量的增多,样品所包含的介孔率增加.介孔的形成可能是由于沸石的溶胶对高分子物质PVA产生吸附并将其包裹进胶粒中,经过高温焙烧除去PVA后的结果.与传统的沸石晶体材料相比,这些发达的介孔结构可大大提高其大分子的可接近性.     

利用废沸石催化剂组装介孔材料的研究

针对废催化剂的回收利用问题,提出一种废沸石催化剂再利用的新方法,即以废沸石催化剂的碱处理母液为硅铝源,在表面活性剂胶束的模板作用下组装出孔壁含有沸石结构单元的介孔结构材料。进而以不同硅铝摩尔比的结晶度差的废β沸石催化剂为模型原料,示范了利用该方法组装孔结构与SBA-15分子筛相同的介孔结构材料的过程,并利用红外光谱、氮吸附表征和重芳烃的加氢脱烷基催化反应验证了该方法合成的介孔结构材料的孔壁中含有沸石结构单元。     

由MCM-22沸石结构前驱体合成介孔材料及其催化性能的研究

实验以两步晶化法,利用MCM-22沸石结构前驱体合成一种含介孔的催化材料,用XRD、N_2吸附-脱附、~(27)Al MAS NMR、NH_3-TPD对试样进行了表征。实验结果表明其孔径约为3.3 nm,比表面积为740～870m~2/g,其氢型试样除含有弱酸中心外,还含有强酸中心,总酸量为0.71～0.76 mmol/g。在115℃条件下,试样用于催化2,4-二叔丁基苯酚与叔丁基醇烷基化反应时,2,4-二叔丁基苯酚的转化率约为22%,2,4,6-三叔丁基苯酚的选择性约为49%,其催化活性高于微孔沸石Hβ和常规介孔分子筛HMCM-41。     

介孔催化分离材料研究进展

介绍了近年来介孔材料在催化分离领域的应用情况，介孔材料具有独特的性能，其大孔径可固定或装填大的活性化合物，其规则、可调节的纳米级孔道可担载纳米微粒，这些特性使其在催化裂化、精细化工等大分子加工领域具有潜在的应用价值。     

分级结构介孔-大孔材料及其实际应用

介绍了具有分级结构的大孔-介孔材料的合成方法(包括双模板法、单一表面活性剂/无模板剂一步合成法和生物模板法)及其实际应用。分级结构的介孔-大孔材料具有内部相互连通的孔道结构,与具有单一孔径的材料相比,分级孔结构的材料不但更有利于反应物分子的扩散,还能保持大比表面积和一定的孔道尺寸,因此在水中污染物的吸附分离、催化剂和催化剂载体、太阳能转化利用、电化学催化及药物的传输和缓释等方面具有广泛的应用。     

介孔HM沸石催化金刚烷的制备

采用酸-碱相结合的处理方法对含有模板剂四乙基氢氧化铵的低硅/铝摩尔比丝光沸石(HM)进行改性处理,制备了一系列介孔HM沸石;采用XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和SEM手段表征所制备的介孔HM沸石催化剂的物化性质,并在100 mL间歇式不锈钢高压反应釜中考察了其在桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)异构化制备金刚烷反应中的催化性能。结果表明,先采用6 mol/L HCl溶液对低硅/铝摩尔比 (n(Si)/n(Al)=9) HM进行酸处理,使其硅/铝摩尔比提高到30.1,进而采用不同浓度的NaOH溶液进行碱处理,可以在HM沸石中成功引入介孔,并且能保持较为完整的晶体形貌。当碱处理液浓度为0.2 mol/L时,所得HM-6H-0.2沸石由于其适宜的酸性质和良好的扩散性能,endo-TCD转化率和金刚烷产率达到最高。采用HM-6H-0.2为催化剂,在较适宜的操作条件下,即m(HM-6H-0.2)/m(endo-TCD) = 0.6、反应温度260℃、反应时间6 h时, endo-TCD转化率达到98.5%,金刚烷产率为33.7%,且催化剂重复使用5次后,金刚烷产率仍可达到28.5%。     

用介孔材料制备定向碳纳米管的研究进展

综述了近年来采用介孔材料制备定向碳纳米管的研究进展,包括介孔材料的合成及介孔材料在制备定向碳纳米管方面的应用。重点介绍了采用合成介孔材料的模板剂石墨化及介孔材料作为载体制备定向碳纳米管的方法,探讨了模板剂种类、催化剂的制备方法及反应温度和时间对定向碳纳米管生长的影响和定向碳纳米管生长的介孔限制机理,并提出了这一领域的研究方向。     

改性介孔材料用于可见光催化降解染料

介孔材料具有高比表面积(～1000 m2/g)和规整的孔道结构(2～50 nm),是长期用于工业的良好吸附材料.经过改性的介孔材料具有可见光催化活性.通过掺杂某些过渡金属离子改性了不担载TiO2的硅基质(Ce/FSM-16、Co/SBA-15)和利用三元混合方式组合了钴掺杂的高钛/硅质量比(为0.8)的无定形介孔TiO2-SiO2混合材料(Co-TiO2-SiO2),并将其应用于可见光催化降解染料,在一定程度上拓宽了可见光催化剂的种类.     

碱酸改性处理方案对介孔β沸石孔分布和织构性质的影响

采用水热碱蚀-碱溶滤-酸洗逐级处理方法对Hβ沸石进行介孔改性研究。借助XRD、N2吸附-脱附、SEM、TEM等技术考察了改性方法对改性沸石的介孔形成、介孔孔分布和织构性质的影响;建立了半经验粒内介孔体积分率模型,分析了织构介孔在基质结晶性和体积构成上的差异。实验结果表明,改性沸石具有较高的比表面积和介孔率及倾向于均一化的介孔分布。水热碱蚀导致介孔孔分布趋于均一化;碱溶滤脱硅是沸石产生介孔的关键步骤;酸洗脱铝具有拓孔作用。当Na OH溶液浓度由0.1 mol/L增至0.3 mol/L时,经水热碱蚀-碱溶滤-酸洗-铵交换处理得到的改性沸石的粒内介孔体积比率均保持在70%以上。     

BEA、MOR、MFI及其二元共生沸石的介孔改性

用晶种诱导法合成二元共生沸石β(BEA)-丝光(MOR)(w(MOR)=50%)和ZSM-5(MFI)-MOR(w(MOR)=58%)。用碱酸处理法对商业BEA、MOR、MFI及共生沸石进行介孔改性。采用XRD、N_2吸附-脱附、ICP-AES、TEM、SEM/EDX等技术研究改性沸石的晶体结构和织构介孔性质。借助纯硅BEA,MOR,MFI的骨架密度、孔道拓扑和生成焓数据,考察脱硅选择性、介孔性质与沸石骨架结构和热力学稳定性的关系。实验结果表明,系列改性沸石具有较高的介孔率和结晶度保留率;改性沸石的介孔面积及介孔体积由大至小依次为BEA(t),BEA-MOR(t),MFI-MOR(t),MFI(t),MOR(t)。骨架密度和热力学稳定性降低导致脱硅选择性降低和介孔面积效率提高。     

工业合成双孔结构Y型分子筛复合材料及其裂化性能研究

采用XRD,BET,SEM等手段分析了工业合成的双孔结构Y型分子筛复合材料（NSY)的物化性能及形貌特点,以1,3,5三异丙基苯为探针分子,采用组合式脉冲微反评价方法评价了NSY的裂化性能,并在小型提升管试验装置上评价了以NSY为活性组元制备的催化剂NSC对工业原料油的裂化性能。结果表明：NSY具有较多的外表面活性位和较强的抗积炭能力,以及良好的水热稳定性和水热结晶保留度;以NSY为活性组元制备的催化剂NSC表现出优异的重油转化能力和焦炭选择性,具有良好的工业应用前景。     

Ce-MCM-41的合成与表征及催化性能

以硅酸钠作硅源 ,以硫酸铈作铈源 ,以四甲基氢氧化铵作矿化剂 ,以十六烷基三甲基溴化铵作模板剂 ,在盐酸存在的温和条件下合成了 Ce-MCM-4 1中孔分子筛。用 XRD,低温 N2 吸附、FTIR和漫反射紫外可见光谱表征了其结构和基本物化性能 ,表明产物中铈已嵌入到 Ce-MCM-4 1的骨架中。在环己烷液相氧化反应中 ,Ce-MCM-4 1表现出一定的催化活性 ,反应时间 ,温度 ,氧化剂浓度和催化剂用量对反应也有重要影响     

Ga－Al－Si－ZSM－5 的合成、表征与催化性能

利用廉价的水玻璃作硅源、正丁胺作导向剂合成出Ｇａ－Ａｌ－Ｓｉ－ＺＳＭ－５泡沸石分子筛。ＸＲＤ、ＩＲ、ＤＳＣ、ＸＰＳ等测试结果表明，Ｇａ已进入分子筛的骨架，并以高价氧化态存在，呈体相富集。对酸催化的甲醇芳构化反应，Ｇａ－Ｓｉ－ＺＳＭ－５比Ａｌ－Ｓｉ－ＺＳＭ－５有更好的产物选择性，芳烃收率高，裂解产物Ｃ１、Ｃ２烃的收率较低。     

CTAB对Mo-V-Te-Nb-O催化剂介孔结构及其催化性能的影响

采用水热法制备具有介孔结构的Mo-V-Te-Nb-O系列催化剂,考察了模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)添加量对Mo-V-Te-Nb-O催化剂结构的影响,并将制得的催化剂用于丙烯选择性氧化制丙烯酸的反应。结果表明:在制备过程中,模板剂CTAB的添加量对Mo-V-Te-Nb-O催化剂的孔结构、比表面积及其催化性能具有显著的影响。当n(CTAB)/n(Mo)=0.022时,Mo-V-Te-Nb-O催化剂的孔径分布为5~8nm,且具有较大的比表面积28.68m~2/g。与未添加CTAB制备的催化剂相比,催化性能显著提高,丙烯转化率由39.1%提高到86.5%,丙烯酸收率由17.1%提高到57.2%。     

不同类型分子筛催化剂的焦化苯烷基化性能比较

分别以纳米级HZSM-5、微米级HZSM-5、HY、Hβ为催化剂,以焦化苯与乙醇烷基化反应为探针反应,考察其催化性能.结果表明,纳米HZSM-5具有更高的活性和乙苯选择性、较低的失活速率.分子筛催化剂的积炭量随其酸量增强而增加;分子筛催化剂的积炭失活表现出结构相关性,有超笼结构的分子筛失活速率更快.     

NH_2-AlKIT-1介孔分子筛的制备、表征及其催化性能

以3-氨丙基三甲氧基硅烷、十六胺为有机碱改性剂,AlKIT-1为载体,通过化学修饰的方法,制备了含—NH2基团的介孔分子筛NH2-AlKIT-1催化剂。用X粉末射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附和固体核磁(MAS NMR)等方法对改性前后的AlKIT-1试样进行了结构表征,并以Knoevenagel缩合反应为探针考察了试样的催化性能。结果表明,有机碱改性后试样仍很好地保持了基体AlKIT-1的介孔结构,碱性有机基团已成功镀饰在分子筛内外表面,在苯甲醛和丙二酸二乙酯的Knoevenagel反应中表现出较好的催化性能,骨架中具有B酸位的杂原子与碱性基团存在明显的协同作用。以3-氨丙基三甲氧基硅烷改性的试样,其催化活性最高,反应12h后,丙二酸二乙酯的转化率达到了80%。     

介孔-微孔复合分子筛的合成及其亚硝胺吸附性能

通过附晶生长法合成了介孔-微孔复合分子筛MNY和SZ,并选择挥发性吡咯烷亚硝胺NPYR作为靶标分子,考察复合孔材料在不同温度下的吸附性能.结果表明,453 K下当NPYR的进样量为1.10 mmol/g时,复合孔材料MNY能吸附0.935 mmol/g,远高于NaY和MCM-41机械混合材料的吸附量之和(0.51 mmol/g).     

IM-5和 TNU-9分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中的催化性能

 采用水热合成法制备了IM-5和TNU-9分子筛,并采用水蒸气处理法对其进行了改性。采用XRD﹑BET﹑TEM、吡啶-IR、29Si、27Al MAS NMR等手段对分子筛的物化性能进行了表征,并考察了分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中的催化性能。结果表明,与ZSM-5分子筛相比,IM-5和TNU-9分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中具有较高的催化活性,二甲苯选择性高。经水蒸气处理后,ST-H-IM-5和ST-H-TNU-9分子筛的活性有所下降,ST-H-IM-5分子筛的二甲苯选择性高,ST-H-TNU-9分子筛的对二甲苯选择性达到40%左右。     

高硅铝比ZSM-5分子筛的合成及催化裂化性能研究

在实验室以正丁胺为模板剂,在晶化温度160～180℃,晶化时间28～40h,投料硅铝摩尔比100～300的条件下,合成出高硅铝比的ZSM5分子筛,并制备了FCC催化剂。在重油微反装置上对FCC催化剂的评价结果表明,催化剂中HZSM5分子筛硅铝比的提高,可增加轻质油收率及汽油辛烷值,而液化气、干气及焦炭收率减少。     

含介孔ZSM-5分子筛的柴油加氢脱硫催化剂的性能研究

以添加不同量的介孔ZSM-5分子筛的Al2O3为载体,MoO3-CoO为金属活性组分,考察了介孔ZSM-5分子筛的含量对柴油加氢脱硫活性的影响。采用直馏柴油评价催化剂的加氢脱硫活性。结果表明,随着介孔分子筛ZSM-5含量的增加,催化剂的加氢脱硫活性先增加后降低,介孔分子筛ZSM5加入量为12%的催化剂C12-ZSM5活性最高,比对比剂C0-ZSM5和C12-普-ZSM5的活性高,说明向载体中添加介孔ZSM-5分子筛能够有效地提高催化剂的加氢脱硫活性。