基于Y型沸石的解聚制备ZSM-5/Y沸石催化材料

以工业NaY沸石在碱性环境下解聚形成的硅、铝物种作为ZSM-5沸石生长的部分原料,通过补加适宜的硅物种和模板剂等,成功得到了具有核-壳结构的ZSM-5/Y沸石催化材料。采用XRD、FT-IR、NH3-TPD、SEM、EDS等对合成的材料进行表征,并以异丙苯和正庚烷的催化裂化反应评价了该复合材料作为裂解催化剂的催化活性,并与对应的机械混合物比较。结果表明,ZSM-5/Y沸石复合物的形成是一个由Y型沸石向ZSM-5沸石转变的过程,后合成的ZSM-5沸石包裹Y型沸石进行生长,形成以多晶Y型沸石为核,ZSM-5沸石为壳的复合物。ZSM-5/Y沸石复合物与对应的机械混合物的性质存在显著差异,并非两种沸石的简单加和。与对应的机械混合物相比,ZSM-5/Y沸石复合物催化正庚烷裂化反应的正庚烷转化率更高,低碳烃,特别是乙烯和丙烯的选择性更高;催化异丙苯裂化时,异丙苯转化率较低,壳层的孔道结构是其主要影响因素。     

以纳米多晶β沸石为壳的核壳Y型沸石复合物的制备及表征

将经过四乙基溴化铵交换后的Y型沸石加入到已预晶化23~117 h的β沸石反应混合物中,经二次水热晶化,将组成及合成条件差异巨大的Y型沸石和β沸石成功复合在一起,并得到了以Y型沸石为核、以纳米多晶β沸石为壳的核壳沸石复合物(Y@Nano-β)。研究了Y型沸石的四乙基铵根离子(TEA+)改性、改性Y沸石(TEA-Y)添加量、预晶化时间以及二次水热晶化时间等对Y@Nano-β沸石复合物形成的影响,探讨了Y@Nano-β核@壳沸石复合物的形成和生长机理。结果表明,制备条件对Y@Nano-β沸石复合物的形成影响较大。在β沸石合成体系中,Na Y远不及TEA-Y稳定,为得到核壳沸石复合物Y@Nano-β,需要将Na Y沸石交换成TEA-Y。控制每18 m Lβ沸石合成凝胶中加入1 g TEA-Y,β沸石的预晶化时间为96 h,第二步晶化时间大于75 h可以制备出以Y型沸石为核,以晶粒尺寸分布在50~100 nm之间的纳米多晶β沸石为壳的复合物。     

纳米片状P沸石的合成及其结构特征EI北大核心CSCD

以超稳Y沸石（FSY）为前驱体,在水热合成体系中制备出了纳米片状P沸石,讨论了片状P沸石形成的影响因素,并对制备的材料进行了表征。结果表明：合成片状P沸石厚度为20～50nm,直径约为500nm,在P沸石中引入了2～80nm的多级孔结构,其介孔孔容为0．12cm3／g。合成的P沸石硅铝LL（Si／Al）为2．6～3．2,且随晶化时间的延长,P沸石的硅铝比（Si／Al）呈现下降的趋势,受FSY沸石解聚的控制。Ca2＋交换表明,随着交换次数的增加,交换度逐渐提高。     

多级孔复合沸石的骨架结构与酸性能

多级孔复合沸石是一类具有丰富酸性基的新型催化材料。分别以MOR沸石和ZSM-5型沸石为原料制备了MOR/FAU(记为MFZ)和ZSM-5/FAU(记为MFC)2种复合沸石;采用XRD和FT-IR表征了不同晶化时间合成的MFZ和MFC的结构性能,采用NH3-TPD和Py-IR技术研究了该2种复合沸石催化剂的酸性能,并与单一型沸石催化剂的酸性能进行了对比。结果表明,一种沸石晶体的消失和另一种沸石的生成规律性地体现在复合沸石的形成过程中,揭示了骨架结构性能对复合沸石酸性的影响和调变作用;复合沸石的酸性能明显优于单一型沸石,且可以通过调节复合沸石中某一组分的含量来改变复合沸石的结构,从而达到调节复合沸石的酸量、酸强度和酸性分布的目的。     

纳米NaY分子筛的氟硅酸铵脱铝改性对其性能的影响

采用无模板剂、无导向剂的方法合成了100 nm以下粒度分布均匀的纳米NaY分子筛。采用氟硅酸铵脱铝剂对纳米NaY分子筛进行了脱铝改性,考察了氟硅酸铵用量和反应时间等因素对纳米NaY分子筛物化性质及催化性能的影响。结果表明,脱铝后纳米NaY分子筛孔结构保持完整,热稳定性良好,硅/铝比（n〖DK〗(Si)/n〖DK〗(Al)）提高,酸中心数量略有减少而强酸中心数量增加。在1〖DK〗,3〖DK〗,5 三异丙基苯催化裂解反应中表现出优异的催化性能。     

纳米片状P沸石的合成及其结构特征

以超稳Y沸石(FSY)为前驱体,在水热合成体系中制备出了纳米片状P沸石,讨论了片状P沸石形成的影响因素,并对制备的材料进行了表征。结果表明:合成片状P沸石厚度为20～50 nm,直径约为500 nm,在P沸石中引入了2～80 nm的多级孔结构,其介孔孔容为0.12 cm~3/g。合成的P沸石硅铝比(Si/Al)为2.6～3.2,且随晶化时间的延长,P沸石的硅铝比(Si/Al)呈现下降的趋势,受FSY沸石解聚的控制。Ca~(2+)交换表明,随着交换次数的增加,交换度逐渐提高。     

工程教育专业认证背景下《化工过程分析与合成》教学方法改革

开展工程教育专业认证可以构建我国工程教育的质量监控体系,更好地契合社会与企事业单位对工程技术人才的需求,不断推进中国工程教育和工程师资格的国际互认进程。当前,国内高等教育工科专业已广泛参与工程教育专业认证。安徽工程大学以工程教育认证为指引,履行学生中心、成果导向及持续改进的理念,深入推进课程建设和教学改革。基于此,以《化工过程分析与合成》课程为例,探索基于行业标准的本科院校课程体系和教学方法改革,旨在提升学生运用工程技术知识分析和解决复杂工程问题的能力。     

汽相转化法制备纳米晶组成的块状ZSM-5多孔沸石

在ZSM-5沸石前驱体中加入羧甲基纤维素钠并制得干胶, 然后通过蒸汽相转化制得了大块状ZSM-5沸石。由于羧甲基纤维素钠与硅铝物种之间的相互作用干扰了沸石晶体的正常生长, 这种干扰所产生的“键阻断”作用导致合成的大块状ZSM-5沸石由100~150 nm的初级ZSM-5沸石晶体组成, 在这些初级粒子之间存在2~20 nm的二次介孔结构。异丙苯催化裂化结果表明, 由于纳米沸石具有较高的外表面积和较大的介孔孔容, 比参比催化剂表现出更高的异丙苯转化率。     

“蒸汽相转化”法制备纳米多级Beta沸石催化材料

由于多级孔沸石具有实际及潜在的应用价值, 合成具有微孔-介孔孔道体系的多孔沸石引起了广泛关注。本研究在不添加二次模板剂的基础上, 采用“蒸汽相转化”法制备了多级孔Beta沸石催化材料, 对影响多级孔Beta沸石形成因素, 如凝胶碱度、模板剂用量、硅铝比、蒸汽压力和晶化时间等进行了讨论。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外(FT-IR)光谱、拉曼(Raman)光谱、N₂吸附-脱附以及NH₃-TPD等表征手段对制备材料的结构性能进行了表征。在借助红外光谱、拉曼光谱及扫描电镜等表征手段的基础上, 对多级孔Beta沸石的形成机制进行了探索。结果表明: 通过“蒸汽相转化”法所制备的Beta沸石为纳米多晶聚集体, 这些多晶聚集体由粒径为10~40 nm的初级晶粒构成, 在初级纳米粒子之间形成了2~30 nm的介孔结构; 干胶制备过程中生成的初级和次级结构单元有利于快速形成大量的Beta沸石核, 较高的成核速率有利于Beta沸石纳米晶粒形成, 这些纳米晶粒相互聚集最终形成纳米多晶Beta沸石聚集体。     

《化工设计基础》课程思政元素设计与效果

国内高等院校的化学工程与工艺专业都开设了与化工设计相关的专业课。《化工设计基础》课程作为一门专业必修课程,蕴涵较多课程思政元素可与专业知识结合。通过深挖课程内容的思政元素,在授课的过程中将工作作风、人生观价值观、工程伦理、家国情怀等思政元素与理论内容进行结合,对学生的品德养成、对一流课程培育和国家一流专业建设都具有积极的促进作用。