硅钛比对TS-1骨架脱硅衍生介孔结构的影响

在相同碱酸处理条件下,通过骨架原子抽提对合成的不同Si/Ti摩尔比的TS-1分子筛进行介孔改性。用XRD、FT-IR、UV-vis、N_2吸附、SEM和EDX技术,考察骨架组成对改性TS-1晶体结构、织构介孔率和骨架脱硅、脱钛选择性的影响。结果表明,改性材料具有尺度分布集中的双介孔结构,并较好地保持其前体的结构有序性。随起始Si/Ti摩尔比的提高,改性TS-1分子筛BET比表面积和总比孔容增加,相应的Si/Ti摩尔比、结晶度保留率和产率逐渐降低。进一步探究骨架中心原子脱除选择性和介孔生成效率与前体组成的关系。TS-1脱硅选择性远大于脱钛选择性,典型样品T-原子脱除效率(f_(T,S-meso)和f_(T,V-meso),T=Si+Ti)高达2.6 m^2·g^(-1)·%^(-1)和9.4×10^(-3)m^3·g^(-1)·%^(-1)。

ZSM-22、β和丝光沸石介孔改性对比研究

用碱-酸处理法对ZSM-22(TON)、β(BEA)和丝光(MOR)型沸石进行介孔改性。研究沸石结构与介孔率、脱硅选择性、介孔生成效率的关系,定量阐述了不同沸石的脱硅反应选择性、改性过程的脱硅选择性及脱硅效率。结果表明,改性沸石具有微孔-介孔结构和介孔尺度分布均一化特性。按沸石结构比较,脱硅反应选择性和改性过程脱硅选择性均满足MOR<BEA≤TON,且改性过程脱硅选择性均大于90.6%;与比表面相关的脱硅效率:TON<MOR<BEA。沸石的骨架密度和生成焓绝对值越小、微孔可接近性越好,介孔率和脱硅效率越高。BEA型改性沸石的比表面、比孔容和介孔孔径分别为468.2 m2/g、0.66 cm3/g和5.6 nm。

MFI型金属硅酸盐合成、介孔改性与骨架原子脱除行为

采用无机原料合成高硅沸石ZSM-5、Fe MFI、TS-1和超高硅SH-ZSM-5(摩尔比Si/Al=402.4),通过骨架Si、金属原子(M=Al、Fe、Ti)抽提对系列H-MFI沸石进行介孔改性。借助XRD、FT-IR、UV-vis、77 K N2吸附-脱附和SEM/EDX技术,研究沸石晶体结构、金属原子嵌入率、介孔率及骨架Si、M脱除行为。结果表明,与前体相比改性沸石Si/M摩尔比降低,高选择性脱硅沸石具有多级微、介孔结构和较高织构介孔率。引入附加介孔使BET比表面积和总孔体积显著增加。同构沸石介孔形成受骨架电荷密度、嵌入金属原子种类、晶体形貌与尺度等因素的影响。骨架原子脱除效率按ZSM-5、Fe MFI、TS-1次序递减。聚集态TS-1、SH-ZSM-5因过度脱硅导致相对产率和介孔生成效率下降。

MFI型硅铁沸石水热合成、介孔改性与结构表征

采用无机铁、硅原料合成不同组成的MFI型硅铁沸石。通过碱酸处理对质子化硅铁沸石进行介孔改性。用X射线衍射、Fourier变换红外光谱、紫外–可见光谱、N_2吸附、扫描电子显微镜和能量色散X射线谱表征沸石的晶体和孔结构性质,探究骨架Si/Fe摩尔比与晶内介孔率和Si、Fe脱除行为的关系。结果表明:合成的硅铁酸盐是结晶性好的Fe^(3+)同构取代MFI型沸石;系列改性硅铁沸石具有较高的结晶度保留率、脱硅选择性、介孔率及二级介孔分布特征。骨架Si/Fe比是影响沸石选择性脱硅和介孔形成的关键因素。起始Si/Fe比为60~120的改性沸石具有更高的介孔率及Si、Fe脱除效率。