利用离子交换改性法提高分子筛在低压下的吸附量和吸附速率

自从沸石分子筛问世以来,由于其独特的结构,在气体和液体的分离、净化、干燥、环保等方面取得了广泛的应用。特别是由于分子筛的微孔中存在着强大的吸附力场,使其在真空情况下,对气体仍具有较大的吸附量,已在低温吸附泵中得到广泛的应用。近年来在各种电真空器件的应用中,亦取得明显的效果,日益受到重视。六十年代中期,已有学者对分子筛在低压下对空气及其主要成份如N_2,O_2、Ar等非极性分子的吸附性能进行了研究。首先测定了在1×10~(-2)～5000帕压强下,在液氮温度时,A、X型分子筛对N_2、Ar等的吸附等温线。结果表明5A、13X分子筛有明显的吸附能力,并且对N_2的吸附能力显著大于Ar。等测定了在1×10~(-3)～10帕的压强下,液氮温度时,A、X型分子筛对空气的吸附等温线也有类似的结果。本文提供了能在1.0×10(-2)～1.0×10~(-5)帕高真空范围内测量分子筛的吸附量和吸附速率的实验方法。这就是真空定容法和高真空定压法,分别测定吸附量和吸附速率。这两个方法比较合理地解决了国产分子筛的吸气速率的测试。本文比较了5A,13X,M型和ZSM—5型四种分子筛在不同平衡压强下对氮气的吸附量,发现5A,13X在1.33×10~(-3)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量较大,但在1.33×10~(-4)～1.33×10~(-3)帕范围内不理想,不能将它用在真空器件中。而把这几种分子筛用离子交换法进行改性后,M型分子筛交换Ca~( )离子后,在1.33×10~(-4)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量明显上升,在1.33×10~(-3)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量也和13X差不多。而且测量出交换了Ca~( )离子的M型分子筛在较高真空度时对空气吸附速率大于13X。离子交换法是分子筛改性的好方法,它能提高分子筛的吸附量和吸附速率。M型分子筛是一种较新型的分子筛,进行改性后在高真空状况下吸附量和吸速率又较大,因此它是一种理想的吸气剂。我们将这种M型分子筛加入适当的粘结剂在国内红外探测器的真空元件中得到了应用,使该器件真空度提高2—3个数量级,寿命也明显增加。本文也比较了加入适量的粘结剂分子筛的吸附量和吸附速率的影响,与其他吸气剂一样,吸气量和吸气速率略有降低。     

不同硅铝比的超稳Y沸石的酸性及其催化性能

本文用NH_3-TPD(氨的程序升温脱附)和FT-IR研究了三种不同硅铝比的超稳Y沸石的酸性质,并以正十六烷为探针反应研究了它们的催化性能。NH_3-TPD 结果表明:随着深床焙烧脱铝程度的加深,两种强弱不同的酸中心均同时逐步减小。弱酸中心的强度不随硅铝比而改变,但强酸中心的强度随硅铝比增加而逐渐变弱,说明提高焙烧温度和增加焙烧次数有利于与强酸位相应的骨架铝的脱除。IR 结果表明,与铝关联的羟基随着脱铝明显减少;相反,Si-OH 则随着脱铝而逐渐增强。在高硅铝比的样品中,与此波数相应的羟基中有一部分具有酸性。另外,随着脱铝的增加,B 酸浓度明显地减小,而 L 酸的浓度略有增加;说明在超稳化过程中,脱羟基在脱铝和脱羟基两者之中占主导地位。低硅铝沸石的 B 酸约占总酸的85%,而在高硅沸石中 B 酸和 L 酸各占50%。在酸强度方面各样品的 B 酸和 L 酸的强度是均匀的,高硅铝比的 B 酸较低硅铝比的强。各样品的 B酸的酸强度较 L 酸弱。正十六烷裂解反应的结果表明,脱铝程度的增加有利于稀烃和芳烃的形成和液收的提高。     

ZSM-12沸石的结构和催化性能的研究

用XRD,~(29)Si、~(27)Al MASNMR等多种现代技术和方法,研究了用—甲基三乙基碘化铵(MTEA)和四乙基碘化铵(TEA)做模板剂合成的两系列高硅铝比ZSM-12沸石的结构性质。XRD结果表明,由于模板剂不同,两系列的ZSM-12沸石表现出明显的差别。随着硅铝比增加,减少的是位于主孔道内T_1—T_4位置上的骨架铝。还用NH_8-TPD、吡啶-IR-TPD两种方法系统地研究了MTEA和TEA两系列的ZSM-12沸石的表面酸性质;用异丙苯裂解、甲苯甲醇烷基化和二甲苯异构化反应,研究了该分子筛的催化性能。     

沸石分子筛催化作用研究的进展

<正> 第8届国际沸石会议于1989年7月10日至14日在荷兰首都阿姆斯特丹举行。出席会议的616名代表来自32个国家。大会有5个特邀报告:沸石、沸石前驱体及其它类似物的结构分析的新进展;微孔材料的拓扑和几何结构的广泛数学理论;沸石在流化床催化裂化中(FCC)的应用及有关过程;沸石催化剂在有机合成方面的应用;沸石及其它微孔材料。收入论文集的136篇文章共分8个专题:沸石的合成和改性;新材料和柱形粘土;天然沸石及其应用;沸石的表征;结构和理论;吸附和扩散;载金属的沸石;催化作用。会议期间还组织了3个专题讨论会:沸石的合成;沸石的结构理论和模型;沸石中的扩散。另有233篇研究报告在会上展讲,并以摘要的形式汇编成册。     

分子筛催化新进展

分子筛催化新进展李全芝（复旦大学化学系，上海２００４３３）ＬｉＱｕａｎｚｈｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＦｕｄａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００４３３）关键词分子筛，催化，石油化工，精细化工，环保１引言第１０届国际沸石...     

以离子交换树脂为催化剂丁二醇脱水制四氢呋喃

提出了以1,4-丁二醇为原料,以离子交换树脂为催化剂合成四氢呋喃的方法,粗产物收率达80%,精制后纯度达到98%。该合成方法工艺简单,污染少,并具有产品单一、纯度高、分离容易的优点。还提出了该合成反应为正碳离子反应机理。     

Y-Beta/MCM-41复合分子筛的合成和性能

在酸性水热条件下,通过附晶生长法合成Y-Beta/MCM-41复合分子筛,并对其结构、形貌、水热稳定性及催化性能进行研究。结果表明,合成的Y-Beta/MCM-41复合分子筛比表面积高和水热稳定性好,对α-甲基萘的催化裂解性能明显优于机械混合物,表现出良好的催化性能。     

ZSM-5分子筛在低温低压下对N_2的吸附性能研究

ＺＳＭ－５分子筛是美国Ｍｏｂｉｌ公司于七十年代发展的一种含有机胺阳离子的新型沸石．该沸石的表面电荷密度小，与低硅铝比的Ａ、Ｘ型分子筛不同，有着独特的物理性能，它不易吸附极性较强的水分子，但对非极性分子以及有机分子却有强烈的吸附能力［１］、［２］。但是ＺＳＭ－５分子筛在低压下对非极性分子吸附的研究未见文献报导。 本文研究了ＺＳＭ－５分子筛在低温低压下对氮气的吸附量和吸附速率。我们在研究中发现：在ＺＳＭ－５分子筛中，吸附量主要决定于分子筛中静电力，而吸附速率主要决定于分子筛孔道中空间位阻作用。本文还提供了在１０－２～１０－５帕高真空范围内测试分子筛的吸附量和吸附速率的方法。     

含US-SSY分子筛的Ni-W-γ-Al2O3体系的EXAFS研究

运用EXAFS技术分别对含有自冷和急冷US-SSY分子筛的Ni－W－γ－Al_2O_3样品中的w的LⅢ吸收边和Ni的K吸收边进行了结构分析。结果表明分子筛超稳化后的冷却速率对样品中原子的局域结构有影响，进而影响了样品的催化活性。急冷样品中W的分散度比自冷样品差，其八面体结构含量较高，并有钨钼氧原子簇产生。但急冷催化样品中Ni具有较高的分散度，Ni-W间距小，较易形成“Ni－O－W”物种。由于八面体结构中的氧在加氢脱硫反应中较易被硫取代，且“Ni-O-W”物种是HDS反应的活性前驱体，导致急冷样品具有较高的HDS活性。加快分子筛超稳化后的冷却速率可提高催化剂样品的活性。     

Al_2O_3作为粘结剂对Pt/HZSM-5的酸性质和催化性能的影响

本文以Al_2O_3为粘结剂,制备了具有较好催化活性、选择性和强度的二甲苯异构化催化剂Pt/HZSM-5-Al_2O_3。研究了Al_2O_3的含量、制备过程中HNO_3浓度以及热处理的方式等对催化剂的强度、酸性质和催化性能的影响,得到了制备该种催化剂的最佳条件。本文还用NH_3-TPD方法和红外光谱研究了Al_2O_3含量对催化剂酸性质的影响。考察了催化剂的活性、选择性和稳定性。并与不加Al_2O_3的Pt/HZSM-5进行了比较,得到了对发展二甲苯异构化工艺有益的信息。