羟基羧酸与NaY分子筛酸交换的研究

以羟基羧酸(柠檬酸、酒石酸和丙二酸)的乙醇溶液为酸交换介质,考察了酸种类、乙醇溶液中水含量、柠檬酸原位再生等对酸交换法制备HY分子筛的影响,采用XRD,ICP,~(27)Al NMR,NH_3-TPD,FTIR等手段对制备的HY分子筛进行表征。实验结果表明,在柠檬酸量为5 mmol、Na Y分子筛1 g、乙醇溶液中水含量为30%(φ)时,制得的HY分子筛试样相对结晶度在90%以上,酸交换度达44%,试样的骨架硅铝比达6.12;再生后的柠檬酸制备的HY分子筛相对结晶度可维持在85%,酸交换度达76%,骨架硅铝比达7.62。采用酸交换的方法制备HY分子筛摒弃了铵盐的使用,且有机酸溶液通过离子交换树脂原位再生、循环利用,有效降低了能耗和污水排放。     

NaY分子筛的改性及对FCC汽油选择吸附脱硫的研究

利用草酸对NaY分子筛进行脱铝改性制备了NH4Y分子筛,NH4Y分子筛经过焙烧制得HY分子筛,再用实验制得的NH4Y分子筛进行液相离子交换和焙烧制得Ce（Ⅳ）Y分子筛。对分子筛进行静态吸附脱硫对比实验,并利用微库仑综合分析仪对静态和动态处理过的FCC汽油样品进行硫含量测定。结果表明,在静态条件下,Ce（Ⅳ）Y比HY分子筛的吸附脱硫效果略好,二者吸附脱硫率分别为79.0%和77.8% 。在动态条件下,Ce(Ⅳ)Y分子筛能够脱掉HY分子筛较难脱除的二甲基噻吩类硫化物。再生后的成型Ce(Ⅳ)Y分子筛的吸附能力可达到新鲜Ce（Ⅳ）Y分子筛的95.5%。     

稀土离子交换工艺对气相超稳Y分子筛性能的影响

分别采用2种稀土离子交换工艺(直接交换工艺和先水洗再交换工艺)对气相超稳Y分子筛进行改性,考察了2种工艺对制备的分子筛性能的影响,并对2种工艺的机理进行了分析。结果表明：采用直接交换工艺制备的气相超稳Y分子筛,稀土质量分数较低,且随着加入稀土质量分数的增加,稀土利用率呈下降趋势;采用先水洗再交换工艺制得的气相超稳Y分子筛,在加入稀土的质量分数为2%,4%时,稀土利用率达到97%以上,随着加入稀土质量分数的增加,分子筛中Na₂O的质量分数呈下降趋势,Na₂O质量分数低于1.5%,符合催化裂化催化剂的制备需求;与直接交换法相比,采用先水洗再交换工艺制得的分子筛,稀土质量分数和稀土利用率较高,分子筛中Na₂O质量分数更低,说明先水洗再交换工艺离子交换效果更佳。     

四丁基锡在Pt/HY分子筛表面的接枝反应及其催化性能的研究

研究了真空条件下四丁基锡(SnBu4)在Pt/HY分子筛超笼表面的接枝反应,并用元素分析、ICP、GC-MS、XRD、FTIR、TG、BET、UV-Vis等方法对产物的组成、结构和性质进行了表征。研究结果表明,SnBu4与Pt/HY分子筛表面羟基可以定量、有选择性地进行化学反应,将确定数目的SnBu3碎片接枝在分子筛的超笼中。经SnBu4改性后的Pt/HY分子筛的骨架结构没有被破坏,接枝反应发生在分子筛表面,BET比表面积和孔体积变小,表面性质发生变化。将改性后的Pt/HY分子筛应用于糠醛气相氢化反应,糠醇的选择性明显增加。     

稀土交换量对Y型分子筛结晶度测定值的影响

采用XRD方法对Y型分子筛的结晶度进行测定。结果表明，随着稀土交换量的增加，分子筛的结晶度明显降低。结晶度变化并不是由分子筛晶体结构变化引起的，而是稀土离子使XRD法测量分子筛结晶度产生偏差造成的；焙烧使稀土在分子筛中的分布更均匀，减少稀土离子的影响，因此经过焙烧的含稀土分子筛的结晶度测量值下降较少；通过数学拟合，建立了分子筛稀土含量与结晶度变化量之间的定量关系。     

焙烧Y沸石催化α-蒎烯异构反应的影响

为研究焙烧对HY沸石催化α-蒎烯的影响,在400~1 000℃焙烧HY沸石,制备了试样。采用XRD、N2-BET、Py-IR对HY沸石进行表征,研究了400~1 000℃焙烧后HY沸石的晶体结晶度、比表面积、孔径、孔容及酸含量;通过α-蒎烯异构反应对焙烧的HY沸石催化效果进行评价,分析了HY型沸石的晶体结构和酸含量与α-蒎烯异构反应的转化率和产物莰烯、苧烯的选择性的关系。结果表明HY沸石分子筛在焙烧温度700℃以上具有较好的活性,焙烧温度至800℃HY沸石分子筛催化剂活性最好,焙烧温度至900℃分子筛催化剂晶体结构部分崩塌,HY沸石分子筛焙烧温度应在700~900℃;400~800℃焙烧HY沸石分子筛,对其比表面积、孔径、孔容影响不明显,高温焙烧影响HY沸石分子筛催化剂中酸中心数量,温度升高酸中心数量减少;HY沸石分子筛催化剂中催化活性中心数量对产物选择性有较大影响,当其酸催化活性中心数量适当时,异构反应才能获得较高的莰烯选择性,而酸催化活性中心数量较少,更有利于苧烯的生成;反应温度130℃,反应8h,试样700Y03转化率达到95.86%,主产物莰烯选择性为47.44%、苧烯选择性为28.89%。     

Ce负载HY/SBA-15的合成、表征及其吸附脱硫性能的评价

采用离子交换法制备了HY/SBA-15复合分子筛,并对其进行稀土Ce离子改性制得Ce-HY/SBA-15复合分子筛吸附剂。采用XRD、N_2吸附-脱附分析、TEM和Py-IR等方法对其结构和酸性进行了表征;考察了分子筛的表面酸性与其吸附脱硫性能的关系。表征结果显示,HY/SBA-15复合分子筛具有微孔-介孔的双重孔道分布,微孔孔径集中在1.8 nm,介孔孔径集中在6.0 nm,且复合分子筛具有壳核结构。实验结果表明,Ce负载后的分子筛的吸附脱硫容量比负载前提高了0.62 mg/g;分子筛表面的B酸的增加不利于其吸附脱硫,而L酸尤其是弱L酸的酸量是影响吸附脱硫性能的重要因素。     

合成八面沸石的热压交换(Ⅱ)——热压一次交换法制稀土-Y分子筛

稀土-Y 分子筛通常是用二交二焙方法制得。八面沸石型分子筛 Na~+-La~(+++)交换等温线工作表明,交换过程分为两步:第一步是 La~(+++)水合离子与超笼中的 Na~+交换;第二步是与β笼中的 Na~+交换。第一步快,第二步慢,慢的原因是 La~(+++)水合离子(直径7.92(?))要通过β笼窗口(直径2.6)进入β笼需要脱水(脱水后 La~(+++)直径是2.3。一次交换后的焙烧就是使进入超笼的 La~(+++)水     

X射线粉末衍射法测定REY分子筛结晶度

通过X射线粉末衍射法测定REY分子筛的结晶度,介绍了阳离子交换分子筛标样的选择方法。研究表明,NaY分子筛稀土交换到一定程度(不焙烧),衍射强度趋于稳定,因此可用来作标样,其结晶度为原来NaY的结晶度。用此方法,可测定其它阳离子交换分子筛的结晶度。同时,本文还初步研究了REY分子筛交换、焙烧条件对结晶度的影响。     

用于甲醇制丙烯过程的ZSM-5分子筛的合成及其性能评价

研究并合成出不同硅铝比的ZSM-5分子筛,对制备的催化剂进行XRD,SEM,NH3-TPD,N2吸附-脱附表征,得出制备参数对催化剂性能的影响规律,确定了制备高结晶度、适当粒径大小的NaZSM-5分子筛的合成条件：n(TPA+)/n(SiO2) = 0.16～0.18,H2O/SiO2质量比14～16,晶化温度130～150 ℃,硅铝比500。将合成的NaZSM-5分子筛经挤条、酸交换和焙烧后制得的催化剂用于MTP性能评价试验,结果表明,硅铝比为500的催化剂具有良好的催化反应性能,甲醇转化率在99%以上,丙烯选择性可以维持在45%左右。