硅灰基介孔ZSM-5分子筛的合成及催化裂解性能

采用工业废弃物硅灰(SF)为原料,淀粉为模板剂通过水热活化-晶化两步法制备了介孔ZSM-5分子筛[DFZ-y-z,y代表在第几步晶化过程中添加淀粉;z代表淀粉的添加量,是以酸洗硅灰(SF-A)中SiO_(2)质量为基准]。采用XRD、SEM、氮气吸附-脱附及NH_(3)-TPD对催化剂的晶型、形貌、孔道结构及酸性特征进行了表征,评价了催化剂对低密度聚乙烯(LDPE)和木质素(AL)的共裂解性能。结果表明,DFZ-2-10%的相对结晶度为73.4%,总酸量为1.15mmol/g,呈现长轴约为3μm的柱状晶粒形貌,孔径分布为3.5~5.0nm。当以DFZ-2-10%为催化剂(用量0.3g),LDPE与AL质量比为1∶1(固体原料0.3g)时,苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)的选择性达到91.86%,高于商业ZSM-5(CZ,86.31%),也高于单独裂解LDPE与AL时的BTEX选择性。并且,共裂解时获得的BTEX产率(22.94%)明显高于理论BTEX产率(18.18%),说明催化共裂解过程中两种原料之间在促进BTEX生产方面具有协同效应。