介孔分子筛的合成表征及催化性能(Ⅱ)——复合介孔分子筛的合成、介孔分子筛的表征和催化性能

介孔M4 1S材料的发现受到人们密切的关注 ,这是由于MCM -4 1分子筛可以合成出具有规则 1 .5～ 1 0nm孔径的孔道结构 ,MCM -4 1被认为可以应用于大分子的催化反应中 ,从而引起人们很大的兴趣。同时总结了配合物和介孔材料的组装、微孔和介孔复合材料的合成、MCM -4 1分子筛的合成机理和表征、MCM -4 1分子筛的酸性和在不同反应中对大分子反应的催化性能。

微孔/介孔复合分子筛的合成及其对CO2的吸附性能

采用两步晶化法将合成的沸石前驱液(S)或沸石固体粉末(P)经不同浓度(c)的NaOH处理后,分别以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)软模板或介孔炭(Meso-C)硬模板为导向剂,自组装合成S-β-MCM41(c)、P-β-MCM41(c)、P-ZSM-MCM41(c)、P-ZSM-C系列微孔/介孔复合分子筛.考察了沸石分子筛种类、碱处理液浓度以及介孔模板剂对合成复合分子筛结构与性能的影响.X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附表征结果表明产物具有微孔/介孔多级孔结构.该材料对CO2的吸附能力比纯微孔或介孔材料均有明显提高,其中P-ZSM-MCM41(2)的CO2吸附容量最大可达1.51mmol·g-1,为ZSM-5沸石吸附量的两倍多.

介微孔复合沸石分子筛对重金属离子吸附性能的实验研究

以介微孔复合沸石分子筛MCM_4 1/ZSM_3为吸附剂 ,采用静态吸附方法初步研究了其对重金属离子Cu2 + 、Zn2 + 、Pb2 + 、Cd2 + 的吸附性能。结果表明 :对于配置的 6 0mg/dm3 重金属离子溶液 ,使用分子筛用量为 10 g/dm3 时 ,在较宽的 pH范围内MCM_4 1/ZSM_3对Cu2 + 、Zn2 + 、Pb2 + 、Cd2 + 的吸附率可达 90 %以上 ;对等温吸附曲线的回归分析得出Cu2 + 、Zn2 + 、Pb2 + 、Cd2 + 在实验浓度范围内符合Langmuir单吸附位吸附曲线且具有较大的吸附容量。

ZSM-5/MCM-41微-介孔复合分子筛的微波合成及表征

以碱液处理的ZSM-5分子筛反应液为硅铝源、十六烷基三甲基溴化铵为介孔模板剂,通过微波法快速合成了具有微-介孔结构的ZSM-5/MCM-41复合分子筛。考察了反应时间、反应温度和体系p H对合成产物的影响,优化了合成条件,并利用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附等手段对合成产物进行了表征。实验结果表明,反应温度为120℃时,在0.5 mol/L的Na OH溶液中,利用微波消解ZSM-5分子筛原粉30 min后,调节体系p H为10.5,继续晶化30 min,可得到ZSM-5/MCM-41复合分子筛。相比于传统水热法,微波法的合成效率提高了20倍以上。所得ZSM-5/MCM-41复合分子筛中既保留了ZSM-5分子筛的微孔结构,也形成了典型的MCM-41分子筛的介孔结构,且所得ZSM-5/MCM-41复合分子筛的孔体积、比表面积较ZSM-5分子筛提高了近3倍。

MEL/MCM-48微介孔复合分子筛的制备与性能研究

按1SiO2∶0.35TBAOH∶25H2O的摩尔比,170℃水热晶化48 h得到微孔分子筛MEL,再按n(SiO2)∶n(CTAB)∶n(H2O)∶n(NaOH)=1∶0.45∶60∶0.48的摩尔比,配成MCM-48的悬浮液,将合成的MEL加入MCM-48的溶液中,80℃水热晶化96 h,制备出MEL/MCM-48微介孔复合分子筛,其结构和形貌采用XRD、TEM等手段对其进行了表征。考察了这种复合分子筛的投加量、pH值、吸附时间等因素对阳离子红X-5GN模拟染料废水吸附性能的影响。MEL/MCM-48微介孔复合分子筛的投加量为1 g/L、阳离子红X-5GN染料废水浓度为20 mg/L,溶液为中性、振荡时间为60 min,温度为50℃时吸附效果最好,脱色率以达到了97.8%,吸附动力学曲线不符合一级反应模型(Lagergren一级速率方程),但用二级反应模型(McKay二级速率方程)来描述可以得到很好的相关性。

MCM-41/β介孔—微孔复合分子筛的合成、表征及催化性能

以β分子筛为前驱体,水玻璃和硫酸铝为外加硅铝源,采用二元混合表面活性剂为结构导向剂,水热晶化合成MCM-41/β介孔—微孔复合分子筛,并利用XRD、SEM、TEM、N2吸附—脱附和Py-IR等对复合分子筛进行表征,以十氢萘为模型化合物考察复合样品的催化裂解反应性能.结果表明:MCM-41/β介孔—微孔复合分子筛中存在MCM-41分子筛六方介孔结构和β分子筛微孔结构,对十氢萘具有较强的催化反应活性,催化裂解转化率为93.16%.

介孔-微孔复合分子筛的制备与加氢脱硫性能评价

采用2步水热晶化法,组装合成了孔壁中含有β分子筛次级结构单元(或分子筛纳米簇)的六方相介孔-微孔复合分子筛(Mβ)。考察无碱体系分子筛导向剂(含分子筛次级结构单元)合成条件,如硅/铝摩尔比、晶化时间、晶化温度对Mβ分子筛结构及性质的影响,组装条件对Mβ分子筛结构、有序度及稳定性的影响。采用XRD、BET、NH3-TPD、IR等分析手段对样品进行表征。以柴油中较难脱除的4,6-DMDBT为模型化合物,在高压微反装置上评价含Mβ载体制备的Ni-Mo-W-P/Mβ-Al2O3催化剂的加氢脱硫催化活性。结果表明,β分子筛的次级结构单元被成功地引入到介孔分子筛的孔壁中,合成的Mβ分子筛具有介孔和微孔结构、较高的酸性,以及热稳定性和水热稳定性。Ni-Mo-W-P/Mβ-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性明显高于以氧化铝为载体的传统催化剂。

介孔-微孔复合分子筛的合成及其亚硝胺吸附性能

通过附晶生长法合成了介孔-微孔复合分子筛MNY和SZ，并选择挥发性吡咯烷亚硝胺NPYR作为靶标分子，考察复合孔材料在不同温度下的吸附性能。结果表明，453K下当NPYR的进样量为1．10mmol／g时，复合孔材料MNY能吸附0．935mmol／g，远高于NaY和MCM-41机械混合材料的吸附量之和（O．51mmol／g）。

碱处理微孔分子筛制备介-微复合分子筛应用研究进展

介孔-微孔复合结构分子筛表现的优良的协同作用和催化吸附性能得到了越来越多科研工作者们的广泛重视。重点综述了利用NaOH碱液处理不同微孔分子筛合成介孔-微孔复合分子筛材料的应用研究进展,分析比较了制备过程中不同因素对于介孔和微孔形成的影响。展望了这种利用碱液处理一元孔结构得到两元复合分子筛在催化和吸附方面的发展前景。

MCM-41/Y介孔-微孔复合分子筛的合成及其加氢裂化性能研究

以Y分子筛、水玻璃和硫酸铝为原料,采用二元混合表面活性剂,水热晶化合成了MCM-41/Y介孔-微孔复合分子筛,并用XRD,SEM,TEM,N2吸附-脱附和Py-IR等多种分析手段对其进行了分析表征。同时以MCM-41/Y复合分子筛和无定形硅铝为酸性组分,以W-Ni为活性金属组分,制备了加氢裂化催化剂MYC,并在200 mL加氢评价装置上进行了加氢性能评价。结果表明,MCM-41/Y复合分子筛中存在着复合的MCM-41六方介孔相和Y微孔相;加氢裂化催化剂MYC催化活性较好,在反应压力15 MPa、氢油体积比1 500∶1、体积空速1.5 h-1的条件下,中油选择性为74.82%,C5+液体收率为98.56%,65～165℃重石脑油的芳潜为43.6%,165～370℃柴油的十六烷值为62.2,大于370℃尾油BMCI值为7.1,分别可作为优质的重整装置进料、柴油调合组分及乙烯裂解原料。

聚合物基介孔分子筛复合材料制备及应用

简述了聚合物基介孔分子筛复合材料的研究动态,介绍了聚合物基介孔分子筛复合材料的制备方法和介孔分子筛在聚合物基体中的分散技术,综述了环氧树脂基介孔分子筛复合材料、聚烯烃基介孔分子筛复合材料及其它树脂基介孔分子筛复合材料的研究进展,展望了聚合物基介孔分子筛复合材料的发展方向。

微孔-介孔分子筛复合膜MFI/SBA-2的制备

用硼硅玻璃作承载体,在分别制备和表征了MFI结构的微孔膜材料和SBA-2六方介孔材料膜的基础上,首次制备出结构为MFI/SBA-2的微孔-介孔无机复合功能膜材料,并利用XRD、TEM和电子衍射等手段对其进行了表征,进一步探讨了复合膜的成膜机制,指出了微孔-介孔复合膜在分离和催化方面潜在的应用价值。

L/MCM-41介微孔复合分子筛合成的影响因素

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用两步晶化法先合成L分子筛,再合成L/MCM-41复合分子筛,合成过程中采用了离子交换技术。用XRD、BET等测试手段对合成样品进行表征。考察了合成体系pH值、模板剂用量、晶化温度对合成产物的影响。结果表明,用硫酸调节合成体系pH值在10～11范围,以及n(CTAB)/n(SiO2)=0.25、120℃晶化2d的条件下,合成得到的L/MCM-41复合分子筛孔径比微孔分子筛大,为3.04nm;与水热晶化法合成的MCM-41相比,壁厚由0.55nm增大到1.81nm;水热稳定性也明显提高,在100℃沸腾状态下结构保持时间由原来的低于2h延长到8h。

Y/SBA-15微-介孔复合分子筛的合成研究

以盐酸作为介质,采用将Y沸石分子筛直接加入到SBA-15的前驱液中一步晶化合成了具有微孔、介孔双孔分布的Y/SBA-15复合分子筛。综合运用XRD、SEM、N2吸附-脱附等表征手段,对Y/SBA-15形貌、比表面积等性质进行了研究。所合成的复合分子筛与通过物理掺杂得到的混合物相比,具有更规整的形貌,同时复合分子筛具有较高的总酸量和B酸量,可满足作为催化剂载体的酸性要求。

微-介孔复合分子筛的制备及其应用研究进展

介绍了单模板剂法、双模板剂法、附晶生长法、纳米组装法等微-介孔复合分子筛的制备方法;综述了微-介孔复合分子筛在催化、吸附、分离等领域中的应用研究现状;对微-介孔复合分子筛的进一步研究进行了展望。

多级孔复合分子筛加氢脱芳催化剂研究进展

综述了微-介孔复合分子筛和介-介孔复合分子筛加氢脱芳催化剂的结构、性质及催化性能。前者研究较多,它利用了微孔分子筛的比表面积、酸性和水热稳定性优势和介孔分子筛的孔径优势,催化活性和选择性高,其中含HY的微-介孔分子筛具有很好的耐硫性。由于酸性相对较弱,后者在柴油加氢脱芳中可以兼顾柴油的十六烷值和收率。指出深入研究多级孔复合分子筛的酸性和孔道分布与其催化性能的关系是未来的研究重点。

MCM-22/MCM-41与ZSM-5/MCM-41复合分子筛汽油降烯烃性能的对比分析

对纳米组装法合成的MCM-22/MCM-41和ZSM-5/MCM-41复合分子筛采用N2吸附脱附、氨程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶红外光谱等方法进行孔结构和酸性质表征。以催化裂化(FCC)汽油为原料,通过对固定床加压连续微反装置上2种复合分子筛反应产物的组成变化与组分分布进行对比分析,考察其降烯烃反应特点和规律,初步推测二者的降烯烃反应机制。结果表明:ZSM-5/MCM-41复合分子筛具有较高的异构化反应活性;MCM-22/MCM-41复合分子筛表现出非常高的芳构化反应活性和较好的降烯烃活性,可使汽油中的烯烃含量降低84.34%,并使其液相产物呈现相对轻质化的趋势。

两步晶化法制备MCM-48/ZSM-5复合分子筛

利用两步晶化法制备了高水热稳定性的MCM-48/ZSM-5介微孔复合分子筛.通过SEM、TEM、XRD、IR和N2吸附脱附进行表征,结果显示,该材料的结构不同于简单的机械混合,而是具有微孔孔壁和三维立方介孔孔道的复合材料,其孔道尺寸为2.6nm左右.该复合分子筛在沸水中处理6h后,介孔结构仍保留完好.通过考察晶化时间对复合分子筛的影响,证明了介孔和微孔的组装是一个竞争的过程,复合分子筛中介孔与微孔结构的比例随晶化时间的变化而变化,且具有介孔孔道和微孔孔壁的复合分子筛150℃的最优晶化时间为8h.

离子交换法合成L/MCM-41复合分子筛

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,分别采用包埋法和离子交换法,两步晶化都合成了L/MCM-41复合分子筛,并通过XRD、SEM、TEM和BET等测试手段对合成样品进行表征,检测结果表明用离子交换法合成的复合分子筛孔径为3.04 nm.与水热晶化法合成的MCM-41相比:(1)壁厚由0.55 nm增大到1.81 nm;(2)水热稳定性也明显提高,在100℃沸腾状态下结构保持时间由原来的低于2 h增大到8 h.与L沸石相比,K+含量降低为0.26%.

ZSM-5/MCM-41复合分子筛的合成与表征

以碱处理的ZSM-5浆液为硅铝源,通过水热自组装过程合成了介孔-微孔复合孔道结构的分子筛,并采用XRD、BET、HRTEM、Py-IR和水热处理等手段对合成分子筛进行了表征。结果表明,碱处理ZSM-5时的苛刻程度是影响复合分子筛合成的重要因素,适宜的碱处理条件为NaOH浓度1 mol/L、80℃时处理1 h。表征结果表明,复合分子筛具有规整互通的微孔-介孔梯级复合孔道结构,孔容、比表面积和平均孔径分别为0.63 mL/g,684 m2/g和3.76 nm,属典型的MCM-41结构;与MCM-41相比,复合分子筛的B酸(尤其是强B酸)酸量明显增强,水热稳定性显著提高。