晶种导向干凝胶法制备成型ZSM-5分子筛(英文)

在干凝胶法制备ZSM-5分子筛的体系中添加晶种导向剂,控制分子筛的生长,制备了纳米沸石组装的无粘结剂成型多级孔ZSM-5分子筛,一步完成纳米分子筛的制备及组装成型,即克服了传统纳米粒子难以过滤分离的问题,同时组装所形成的多级孔有助于改善分子在催化剂内的扩散,从而提高催化反应效率.以硅胶、薄水铝石为原料,四丙基氢氧化铵(TPAOH)和ZSM-5晶种导向胶作为粘结剂,通过混捏、挤条得到直径2mm的条状前驱物,随后通过干凝胶转换法制备成型分子筛.所用晶种导向剂组成为0.35TPAOH:1SiO2:20H2O:4C2H5OH.通过X射线衍射(XRD),热重(TG)分析和傅里叶变换红外(FTIR)光谱等方法对分子筛晶化过程进行了表征,结果表明晶种导向剂加入量对分子筛生长速度及多级孔结构均有影响.当所加晶种导向剂中TPAOH与SiO2的摩尔比为0.025时,经过3h晶化,分子筛相对结晶度达到100%.扫描电镜(SEM)结果表明,合成的分子筛尺寸约为200nm,组装形成的多级孔分子筛的介孔体积为0.28cm3·g-1.通过NH3程序升温脱附(NH3-TPD)考察了所得成型分子筛的酸性,发现该分子筛酸性与市售的粉末H-ZSM-5分子筛类似.

成型ZSM-5分子筛粒径对C4烃芳构化性能的影响

合成不同晶粒尺寸的成型ZSM-5分子筛,用于C4低碳烃芳构化反应。采用XRD、SEM、NH3-TPD、氮气吸脱附、TGA等技术对催化剂进行表征。在催化剂容量1L的装置上考察了三种不同晶粒尺寸的ZSM-5分子筛的催化性能。研究结果表明,分子筛晶粒尺寸显著影响催化活性。纳米分子筛由于较大的外表面积,较短的扩散路径和较好的酸性位可达性,展现出良好的C4低碳烃芳构化催化活性。纳米催化剂的最优反应条件通过实验确定为:0~0.1MPa,360~380℃,C4进料量300~400mL/h。