液相硅沉积改性HZSM-5分子筛的择形吸附分离性能研究

以聚硅氧烷作为改性剂,通过液相硅沉积表面修饰对HZSM-5分子筛吸附剂进行了择形功能化改性,采用X射线衍射(XRD)、NH3-TPD、比表面积与孔径分析和热重分析(TGA)等手段对改性前后的吸附剂进行了表征。分别采用液相吸附法和气相吸附法研究了ZSM-5择形分子筛对于对二甲苯(pX)和间二甲苯(mX)混合物的择形吸附分离效果,考察了硅沉积改性程度、液相吸附及气相吸附工艺条件对硅沉积修饰分子筛Si/ZSM-5择形吸附分离性能的影响。研究结果表明,分子筛吸附剂中介孔体积随着硅沉积改性次数增加而减少,而微孔体积改变较小,但4次硅改性后的分子筛吸附剂的晶体结构未发生明显变化。同时,随着硅沉积改性次数的增加,分子筛吸附剂的吸附量减小,而吸附剂的择形吸附分离系数βpX/mX增大;另一方面,气相热解吸得到的pX/mX选择性高于液相解吸法,并且二氯甲烷作为液相解析剂的pX/mX择形选择性高于甲苯和环己烷解析剂。吸附重量动态分析测试结果表明,Si/ZSM-5(0)、Si/ZSM-5(2)和Si/ZSM-5(4)的平均吸附容量分别为102.1,82.12和71.84mg/g,pX&mX二甲苯混合物的扩散速率随着硅沉积改性程度的增加而明显减小。