介孔分子筛Al-MCM-41的吸附脱氮性能研究

以硅酸钠为硅源,硫酸铝为铝源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热合成法制备出不同硅铝比(摩尔比)的介孔分子筛Al-MCM-41。利用XRD,BET等手段对合成分子筛进行了表征,并在间歇式吸附装置上对喹啉(吲哚)-液体石蜡模型化合物进行吸附脱氮实验。结果表明,所制备介孔分子筛Al-MCM-41具有较大的比表面积,适宜的孔径和较大的孔容;铝原子的加入可增加分子筛的酸性位,改善吸附性能;其对碱性氮化物喹啉的吸附性能优于对非碱性氮化物吲哚的吸附性能,且在最佳吸附温度120℃下,硅铝比为60的分子筛对喹啉的吸附效果最佳,而硅铝比为40的分子筛对吲哚的吸附效果最佳。     

Ni-MCM-41分子筛合成及其对模拟柴油吸附脱氮性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂、以硝酸镍为镍源,采用水热合成法合成Ni-MCM-41杂原子分子筛,并对其进行红外光谱（IR）、X射线衍射（XRD）及N2吸附-脱附表征。IR和XRD结果表明样品具有MCM-41分子筛的介孔结构,镍离子已进入分子筛骨架,N2吸附-脱附结果得出Ni-MCM-41杂原子分子筛的比表面积为523 m2/g,平均孔径为2.82 nm,孔体积为0.625 8 cm3/g。研究了Ni/SiO2摩尔比对分子筛吸附脱除含吡啶模拟柴油碱性氮化物的影响,确定Ni/SiO2摩尔比为0.01的Ni-MCM-41分子筛吸附脱氮效果最佳。考察了分子筛用量、吸附温度、吸附时间对Ni-MCM-41（0.01）分子筛吸附脱氮性能的影响,结果表明最佳吸附脱氮条件为：分子筛用量为0.02 g/mL（相对于模拟柴油）,吸附温度为40 ℃,吸附时间为20 min。     

介孔Co-MCM-41分子筛吸附脱除FCC柴油中的碱性氮化物

研究了不同Co掺杂量介孔Co-MCM-41分子筛吸附脱除FCC柴油中的碱性氮化物。静态吸附实验结果表明,各Co-MCM-41分子筛的吸附脱碱氮能力均优于MCM-41,其中Co-MCM-41(0.06)的吸附容量最大为9.11mg/g,优于MCM-41的7.36mg/g。但当掺杂Co/Si比大于0.06时,过多的Co会以Co3O4形式高度分散在分子筛孔道中,堵塞了吸附活性位,使其吸附脱除FCC柴油中碱性氮化物的能力反而有所下降。Co-MCM-41(0.06)静态实验时FCC柴油的GC-NCD结果表明,脱除了82.21%苯胺类碱性氮化物,44.68%的弱碱性吲哚类氮化物及24.43%的非碱性的咔唑类氮化物,说明Co-MCM-41(0.06)对碱性氮化物具有较好的选择性。动态实验结果表明,每克Co-MCM-41(0.06)可将15.2mL的FCC柴油的碱氮从235.95μg/g脱除到10μg/g以下,吸附容量为3.09mg/g,动态实验时MCM-41吸附脱碱氮能力几乎完全消失了。采用焙烧或乙醇溶剂洗涤再生处理模拟柴油的Co-MCM-41(0.06)几乎完全恢复了吸附脱氮能力,但处理FCC柴油试样的再生效果较差。     

AgY分子筛的制备及其吸附脱除模拟燃料中吡啶的性能

采用离子交换法制备了AgY分子筛,利用X射线衍射对AgY分子筛进行了表征,并分别以NaY和AgY分子筛为吸附剂进行模拟燃料中吡啶的静态吸附脱除试验。结果表明,AgY分子筛的吸附脱氮能力强于NaY分子筛,且AgY分子筛较适宜的吸附脱氮条件为：当模拟燃料用量为15 mL时,分子筛用量0.2 g、吸附温度333 K、吸附时间40 min。采用Materials Studio软件建立了NaY和AgY分子筛团簇模型,模拟计算了吡啶分子在NaY和AgY分子筛团簇上的吸附能及其与活性中心的距离,结果表明,吡啶与AgY分子筛活性中心的距离小于NaY分子筛,故AgY分子筛的吸附性能好于NaY分子筛。吸附等温线研究结果表明,AgY分子筛对模拟燃料中吡啶的吸附行为符合Langmuir-Freundlich混合模型;吸附热力学和动力学研究结果表明,此吸附反应是自发进行的吸附熵增过程;在333 K温度条件下,此吸附过程符合准二级动力学模型。     

以MCM-41为载体制备W系加氢脱氮催化剂

研究了以MCM-41为载体负载Ni-W催化剂对喹啉的加氢脱氮反应性能.结果表明,当Ni与W摩尔比为0.5时,喹啉的加氢脱氮反应活性最高.Ni-W催化剂比Ni-Mo和Co-Mo催化剂具有更高的活性,可能是因为其加氢活性高的缘故.H2S对喹啉的加氢脱氮反应有较强的抑制作用,主要是因为H2S抑制了喹啉的加氢步骤.     

锌离子改性NaY分子筛的吸附脱氮性能

常规Y型分子筛酸强度较弱,对柴油中碱氮吸附能力较差。采用Zn~(2+)改性NaY分子筛,利用XRD、FT-IR对改性分子筛进行了表征,并研究改性ZnY的吸附脱氮性能,考察了改性温度、Zn~(2+)浓度、吸附温度及吸附时间对脱氮的影响。实验结果表明,改性温度为50℃、Zn~(2+)摩尔浓度为0.5mol/L时改性得到的ZnY分子筛吸附脱氮效果最佳。改性ZnY分子筛IR谱图在波数为1 024cm~(-1)处的特征峰与标准NaY分子筛在该处的特征峰显著不同,说明Zn~(2+)已成功交换到NaY分子筛骨架中。ZnY对含喹啉模拟燃料的吸附脱氮研究表明,吸附容量可达51.05mg/g,较适宜吸附时间为60min,吸附温度为40℃,对市售0#柴油脱氮的较适宜吸附时间为40min,剂油比为3g∶25mL,但吸附容量仅为0.443mg/g。     

以MCM-41作载体的磷化镍催化剂的加氢脱氮性能

 采用原位还原方法制备了以MCM-41作载体的磷化镍催化剂，并以喹啉作模型化合物考察了其加氢脱氮(HDN)反应性能。结果表明，由MCM-41担载制备的磷化镍催化剂的HDN活性远高于传统的硫化态Ni-W催化剂，最佳Ni/P摩尔比为1.0~1.25。从反应中间体和产物分析结果可以看出，磷化镍催化剂表现出很高的加氢活性，这可能是磷化镍催化剂具有较高脱氮活性的主要原因。当NiO和P₂O₅总担载量低于40%时，催化剂活性随着NiO和P₂O₅总担载量的增加而增加，其最佳担载量为30%。XRD结果表明，Ni₂P与Ni₁₂P₅同为HDN活性相，但Ni₂P活性更高。     

Ni2+、Ba2+改性NaY分子筛的制备及其吸附脱氮性能研究

采用离子交换法得到了不同改性温度、改性浓度下的Ni-Ba-Y分子筛,并研究其对模拟燃料中喹啉的吸附脱氮性能。结果表明：改性温度70 ℃、离子浓度为0.25 mol/L下改性得到的Ni-Ba-Y分子筛吸附脱氮效果较佳;在此条件下得到的Ni-Ba-Y分子筛与标准NaY分子筛XRD的特征峰型完全相同但峰强度略有降低,FT-IR谱图显示Ni-Ba-Y分子筛的1 147 cm-1峰明显减弱,且1 024 cm-1峰发生了蓝移现象,说明Ni2+、Ba2+已交换到NaY分子筛骨架上;分别采用Langmuir,Freundlich,Langmuir-Freundlich模型对Ni-Ba-Y分子筛吸附喹啉的吸附等温线进行了拟合,3种模型相关系数相当,但更适合Langmuir-Freundlich混合模型;吸附时间对NaY,NiY,Ni-Ba-Y 3种不同改性分子筛对模拟燃料中喹啉氮的吸附影响表明,Ni-Ba-Y分子筛吸附性能与NaY分子筛相比略有提高,NiY分子筛的吸附脱氮性能最高。     

应用低温氮吸附法分析新型杂原子分子筛的孔结构

利用低温氮吸附法对新型杂原子分子筛 M-Si-ZSM-5(M=B、Si、Ti、V、Fe)的孔结构进行了分析。结果表明,5种分子筛的吸附等温线都属于Ⅰ型等温线。利用 MMP 法分析吸附等温线得到孔结构参数。结果表明,5种分子筛的微孔体积都集中于最可几孔径处,且随着杂原子原子半径的增大,其最可几孔径、比表面积和孔体积均增加。     

MCM—41分子筛的合成及其对煤油的脱色性能

采用水玻璃、氧化铝和十六烷基溴化胺为原料，在水热条件下合成孔径为3．5nm的MCM－41分子筛。以不合格变色煤油为研究对象，分别进行了Na－MCM－41、H－MCM－41、X、Y型分子筛、活性炭和白土的煤油脱色性能对比试验。结果表明H－MCM－41分子筛具有优异的煤油脱色性能。     

MCM—41中孔分子筛的结构和性能研究

用Ｘ射线衍射仪,红外谱仪,固体魔角旋转核磁仪,电子自旋共振仪等表征手段,考察了ＭＣＭ－４１中孔分子筛的结构和性能,结果表明,ＭＣＭ－４１分子筛的结构不同于一般微孔分子筛和无定形硅胶,其孔墙结构类似于无定形硅酸盐的局域原子排布,反映在ＸＲＤ和＾２９ＳｉＭＡＳＮＭＲ谱上,孔壁分布均匀有序,但整体结构缺乏规整的长程序一维空间原子排布。酸性表明,ＭＣＭ－４１中孔分子筛酸中等,较Ｙ分子筛弱,在酯化,烷基化等     

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     

胺基功能化HMS介孔分子筛的表征及其对重金属离子的吸附性能

 以接枝法合成了胺基功能化HMS介孔分子筛,采用元素分析、酸碱滴定、银量滴定、X-射线衍射分析、N2吸附-脱附、红外光谱和热重分析手段进行了表征,并进行了重金属离子吸附性能实验。结果表明,HMS表面成功地接枝上了胺基。胺基功能化后HMS对重金属离子吸附能力增强,并且随着样品表面胺基含量增加而增强。连续使用3次后,以HMS-NH2-6样品为例,对Cu2+和Cd2+的重金属离子吸附率仍保持在81.32%和88.54%,表明该样品具有较好的重复使用性能。     

MgAPO-5/MCM-41分子筛的表征及催化性能

 采用微波水热法合成了MgAPO-5/MCM-41分子筛。考察了晶化温度对分子筛合成和性质的影响，并通过XRD、NH₃-TPD、TEM、NMR等分析手段对合成的样品进行了表征。结果表明，当晶化温度为90℃时，合成的样品具有微孔结构和MCM-41特有的六方排列的孔道结构，P原子和Al原子都进入了分子筛的骨架，并且具有较高的有序度、比表面积、孔容和平均孔径。Mg的掺入能显著提高分子筛的酸性。用MgAPO-5/MCM-41分子筛催化苯与α-十二烯的烷基化反应时，α-十二烯的转化率可达到99%以上，2-苯基十二烷的选择性达到20%以上，但该分子筛稳定性不高。     

W-SBA-15的制备及其吸附脱氮性能研究

分别以钨酸钠和钨酸铵为钨源、以正硅酸乙酯为硅源,分别采用直接合成法和后合成法制得W-SBA-15（x）和W/SBA-15（x）（x表示硅钨摩尔比）,采用XRD,BET,NH3-TPD等分析手段对样品进行表征,并考察不同制备方法、不同WO3负载量以及焙烧温度、焙烧时间对样品吸附脱氮效果的影响。结果表明：直接合成法制备的W-SBA-15（20）和后合成法制备的W/SBA-15（20）都能很好地保留SBA-15的介孔结构,而直接合成法制备的W-SBA-15（10）使分子筛的有序结晶度明显变差;W-SBA-15（20）相对于W/SBA-15（20）和W-SBA-15（10）具有更好的吸附能力;当焙烧温度为550 ℃、焙烧时间为6h时,所制W-SBA-15（20）吸附剂的吸附脱氮效果最好,在反应温度为140 ℃、反应时间为30min、剂油质量比为1:30的条件下,对喹啉十二烷模拟油的脱氮率为66.32%,饱和吸附量为25.66 mg/g。     

镧对CoMCM-41介孔分子筛结构的影响

以硅酸钠、氯化钴和氯化镧为原料,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,通过水热法合成了CoMCM-41介孔分子筛和Co-LaMCM-41介孔分子筛。采用XRD、FT-IR、TEM、N_2吸附-脱附等方法对试样的物化性能进行表征,结果表明:合成出了具有介孔结构的CoMCM-41和Co-LaMCM-41,550℃焙烧可以将模板剂有效去除并不影响介孔结构。CoMCM-41的比表面积为897.25 m~2/g,Co-LaMCM-41的比表面积为508.85 m~2/g。引入稀土元素镧使CoMCM-41介孔分子筛的比表面积下降,平均孔径增大,介孔有序性降低。     

MCM—41分子筛合成机理探讨及其性能改进的研究

在水热体系中,合成介质的酸碱性对ＭＣＭ－４１分子筛的生成有很大的影响,据此提出了ＭＣＭ－４１分子筛生成的详细机理。根据该机理,采用分步加入铝源和硅源的新方法合成出了ＭＣＭ－４１－Ｃ分子筛。并用ＸＲＤ、ＩＲ、ＮＨ３－ＴＰＤ和异丙苯裂解试验等手段,对ＭＣＭ－４１－Ｃ分子筛的性能进行了初步考查。试验结果表明,和普通的ＭＣＭ－４１分子筛相比,ＭＣＭ－４１－Ｃ分子筛呈现出较好的酸性特征和异丙苯裂解性能。     

干粉法合成中孔分子筛MCM┐41

以十六烷基三甲基溴化胺为模板剂，用无定形二氧化硅（白炭黑）作为硅源，首次利用干粉合成法制备了中孔分子筛材料ＭＣＭ－４１，并对其物理化学性能进行了表征。