小晶粒高硅铝比NaY分子筛低温合成研究

采用自制的偏铝酸钠为合成导向剂,在低温下水热晶化合成出了小晶粒高硅铝比的NaY分子筛。考察了合成导向剂的陈化温度、陈化时间、晶化碱度、晶化温度和晶化时间对产品的影响,得到了制备NaY分子筛最佳的工艺条件,并进行了放大制备。在此条件下,NaY分子筛结晶度(峰面积)≥90%,结晶度(峰高)≥85%,硅铝比≥5.5,晶粒尺寸均在(100~200)nm,不仅优于工业标样的指标要求,且易于放大。

无有机胺醇水体系低硅铝比ZSM-5沸石的一步合成

研究了无有机胺醇水体系低硅铝比ZSM-5沸石的绿色合成方法。在无有机胺模板剂和不加晶种的醇水体系中,一步合成了形貌均一的小晶粒聚集体低硅铝比ZSM-5沸石,考察了合成体系中各配料的含量以及晶化温度对合成低硅铝比ZSM-5沸石的影响。利用XRD、FTIR、SEM、N_(2)吸附-脱附、^(27)Al MAS NMR和^(29)Si MAS NMR等方法对合成的ZSM-5沸石进行表征。实验结果表明,当n(Si)∶n(Al)=20,n(Na_(2)O)∶n(SiO_(2))=0.071,n(C_(2)H_(5)OH)∶n(SiO_(2))=1.77,晶化温度为160℃时,可合成具有高结晶度的纯相ZSM-5沸石。^(27)Al MAS NMR表征结果显示,合成的ZSM-5沸石主要含有骨架四配位铝,无非骨架铝。合成的ZSM-5沸石的比表面积和微孔孔体积分别为384 m^(2)/g和0.14 cm^(3)/g,总酸量达到789μmol/g,骨架n(Si)∶n(Al)=14.4。

不同硅铝比电镀污泥烧制陶粒过程中Zn和Pb的挥发特性

为研究电镀污泥陶粒烧制过程中不同工况条件及固体基质组分下Zn和Pb迁移转化规律,以电镀污泥和页岩为原料开展了不同硅铝比生料的烧制陶粒实验,选取烧结温度为700、800、900、1 000、1 150℃,停留时间为8、16、24、32、40 min。结果表明,Zn和Pb的挥发率随着温度升高和反应时间延长而逐渐增大。当烧结温度为1 150℃、停留时间为40 min时,Zn和Pb的挥发率达最大值,挥发率为Pb>Zn。当陶粒原料中硅铝比增大,重金属挥发率减小。动力学分析结果表明,陶粒原料中硅铝比增大,Zn的反应级数和反应活化能均下降,Pb的反应级数和反应活化能均上升。XRD分析结果表明,1 150℃下陶粒中Pb分布较少,可能与Pb氧化物的熔沸点较低有关,而Zn主要以性质较稳定的ZnCr_2O_4和ZnGa_2O_4结构存在于陶粒中,分布量较大。SEM分析进一步表明,陶粒原料中硅铝比增大,导致了高温下陶粒熔融产生的玻璃相物质增多,对重金属挥发的抑制作用增强。

不同镁铝比LDHs对钢筋阻锈性能的影响

为了探究镁铝比对MgAl型层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)的晶体结构、阴离子控释能力及阻锈效果的影响规律,本文采用共沉淀法合成了镁铝摩尔比为2∶1、3∶1和4∶1的MgAl-LDHs,利用XRD和FTIR分析了合成样品的物相组成,并通过氯离子吸附和电化学试验研究了合成样品的氯离子吸附性能及其在模拟混凝土孔溶液中对钢筋的阻锈性能。结果表明,随着镁铝摩尔比从2∶1增至4∶1,LDHs的层间距从0.888 nm降低至0.796 nm,LDHs负载阴离子数减少,氯离子吸附能力降低。掺有Mg_(2)Al-NO_(3)^(-)、Mg_(3)Al-NO_(3)^(-)和Mg_(4)Al-NO_(3)^(-)组的临界氯离子浓度分别为0.16、0.14和0.14 mol/L,分别比空白组的临界氯离子浓度(0.10 mol/L)提高了60%、40%和40%。

低硅铝比X型分子筛制备技术的开发

研究了低硅铝比X型(LSX)分子筛的合成体系和控制方法,探究了引入功能性物质制备高纯度、可调晶簇尺寸的LSX分子筛的可行性,通过优化分子筛水热反应配方和条件确定了制备LSX分子筛的技术方案并初步考察了晶簇尺寸与活性的关联性,进而采用工业原料实现了高品质LSX分子筛的合成。实验结果表明,在钾-钠双元体系中借助低温老化—高温晶化两段法可制备LSX分子筛;老化温度/时间、晶化温度/时间、硅铝比、碱硅比、水碱比及钠钾比能显著影响分子筛的合成过程;向反应体系中引入适当功能性物质可制备出结晶度高、含杂晶量少、活性佳、平均晶簇尺寸在1~4μm可调的LSX分子筛;由此能优化得到适合分子筛生产的长、短流程两套技术方案,进一步明确了上述手段具有保证本征活性不变,通过减小晶簇尺寸改善吸附剂传质系数的操作可能性;使用工业原料制备出了合格的LSX分子筛,放大合成的产品仍满足制氧吸附剂要求。

青特钢降低烧结矿碱度和高炉镁铝比的生产实践

青特钢烧结针对烧结矿碱度和镁铝比高的问题,从降低烧结矿中的碱度和氧化镁两方面入手。经过实施后,烧结矿质量有一程度地降低,在保证高炉炉况顺行的前提下,实施后烧结矿MgO下降0.2%,R_(2)下降0.07,高炉MgO/Al_(2)O_(3)降低0.05~0.09,降低铁水成本2.13元/t,年降铁水成本1065万元。

ZSM-5分子筛硅铝比对TiO_(2)/ZSM-5光催化性能的影响

为了研究ZSM-5分子筛中硅铝物质的量比变化对TiO_(2)/ZSM-5光催化性能的影响,通过水热合成法制备了5种不同硅铝比的ZSM-5分子筛,并以此为载体通过浸渍-煅烧法制备了TiO_(2)/ZSM-5复合材料。对制备材料的物化性能以及光电学性能进行了分析,并对光催化实验中的活性组分进行了研究。结果表明:当ZSM-5分子筛中硅铝物质的量比为120时,制备的TiO_(2)/ZSM-5复合材料吸附性较好,负载TiO_(2)后光响应程度最高,光生电子(e^(-))和空穴(h^(+))复合率低且电阻最小,紫外光照100 min时罗丹明B(Rh-B)的降解率为99.6%,TOC去除率为60.4%。同时,实验发现羟基自由基(·O_(2)^(-))是光催化反应过程中的主要活性组分。

低硅铝比ZSM-5分子筛的合成及其正庚烷裂化反应性能

以氨水为矿化剂,通过添加NH_(4)^(+)离子水热合成了具有较低骨架硅铝比的ZSM-5分子筛。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、固体核磁共振(MAS-NMR)等表征手段,研究了硅源、铝源、矿化剂、阳离子等对ZSM-5分子筛的结晶度、形貌尺寸和骨架硅铝比等的影响,研究了ZSM-5分子筛的骨架硅铝比对正庚烷催化裂化反应的影响。研究表明,投料硅铝比越低,铝原子越难进入到分子筛骨架中;当氨水为矿化剂、正硅酸四乙酯为硅源时可以合成骨架硅铝比较低的氢型ZSM-5分子筛,添加NH_(4)^(+)离子可以增强骨架铝的嵌入,进一步降低分子筛的骨架硅铝比(24.2)。正庚烷裂化反应结果表明,降低分子筛的骨架硅铝比可以提高正庚烷裂化反应的活性,但会降低低碳烯烃的选择性。

不同硅铝比缺陷型HZSM-5沸石物化性质的表征

ZSM-5沸石普遍存在不同程度的骨架缺陷,这些骨架缺陷会使ZSM-5沸石产生不同数量和形式的羟基窝缺陷位,然而关于羟基窝对缺陷型ZSM-5沸石物化性质(包括结晶度、亲水性、孔结构、酸性等)影响的研究却鲜有报道。因此,选用4种不同硅铝比的缺陷型HZSM-5沸石(300 nm,硅铝比为55、100、480、950)和六氟硅酸铵((NH_(4))_(2)SiF_(6))修复上述缺陷型HZSM-5沸石得到的参比样品,围绕沸石结晶度、亲水性、孔结构和酸性等基本物化性质开展系统的表征研究,考察缺陷型ZSM-5分子筛的羟基窝对其物理化学性质的影响。研究结果表明:缺陷型ZSM-5沸石具有大量的羟基窝缺陷,羟基窝缺陷位对ZSM-5沸石的物化性质具有较大影响。相比于常规ZSM-5沸石,缺陷型ZSM-5沸石具有更多的弱酸性位、更大的孔体积和比表面积。

不同硅铝比微米级HZSM-5分子筛的合成及催化甲苯甲醇烷基化反应性能

HZSM-5分子筛是甲苯甲醇烷基化制对二甲苯技术中常用的催化剂之一。本研究在引入晶种调节HZSM-5分子筛形貌的同时,改变分子筛合成前驱体溶液硅铝比调控分子筛酸性位,采用一步法直接制备孔结构和酸性质均适宜的微米级HZSM-5催化剂。通过X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜、NH3程序升温脱附、吡啶红外等手段对HZSM-5分子筛的物相组成、孔结构参数、微观形貌、酸性质进行表征分析,考察了其在甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应中的催化性能,探讨了孔结构和酸性质对催化性能的影响。结果表明:在水热晶化方法中,合成溶液中的晶种和铝含量对分子筛的酸性质和形貌结构有显著的影响,其中5μm晶粒的HZSM-5(150)分子筛催化剂因具有更长的扩散路径和更适宜的酸性位,在甲苯甲醇烷基化评价反应中表现出60%的对二甲苯选择性和11%的甲苯转化率。通过对HZSM-5分子筛的孔道和酸性位的精细调节有效提高了对二甲苯选择性,为择形催化剂的设计提供新的方法和思路。

焙烧温度对不同硅铝比的硅铝复合氧化物酸性质的影响

用溶胶-凝胶法制备硅铝复合氧化物,利用热重-差热分析(TG-DTA)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、吸附吡啶红外光谱(Py-IR)等表征手段探讨焙烧温度变化对硅铝复合氧化物酸强度、酸量和酸类型等性质的影响。结果表明:焙烧温度在500~900℃的考察范围内,硅铝复合氧化物样品均显示出弱酸和中强酸性;随处理温度升高,硅铝复合氧化物样品呈现硅、铝物种复合程度增加(Si—O—Al键增多),B酸中心数量逐渐减少,且总酸量递减的趋势,这可归因于高温条件下硅铝复合氧化物羟基数量的减少。与Al/Si原子数之比为0.05的硅铝复合氧化物相比,Al/Si原子数之比为0.5的硅铝复合氧化物具有更多的Si—O—Al键,且存在少量强酸位。

精炼渣钙铝比对铈处理钢中夹杂物的影响

利用渣钢平衡实验研究了精炼渣钙铝比(w(CaO)/w(Al_(2)O_(3)))对铈处理低合金高强钢中夹杂物的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等检测手段,利用AZtecSteel夹杂物自动分析系统,探讨了钢中夹杂物类型、数量和尺寸的变化规律,利用FactSage 8.0计算并分析了稀土夹杂物的演变规律。结果表明,稀土元素加入初期,夹杂物平均尺寸大幅度减小而数密度增加,然而随着实验的进行,夹杂物平均尺寸增大而数密度减小。精炼渣钙铝比为2.0时,钢中O含量可降低至7.8×10-6,并在反应初期获得平均尺寸最小(1.21μm)的稀土夹杂物。钢中加入铈后,夹杂物的转变路径为Al_(2)O_(3)→CeAlO_(3)→Ce2O_(3)或Ce2O_(2)S。不同精炼渣处理钢中氧化物夹杂转变过程相同,但随着精炼时间延长,生成了部分CeAlO_(3)夹杂物,使钢中Ce含量降低。

迁钢1号高炉炉渣适宜镁铝比研究

针对迁钢高炉原料条件及实际生产状况,开展了降低炉渣镁铝比研究。文章以迁钢1号高炉(2650m3)炉渣为对象,探索了镁铝比及碱度对高炉渣黏度、脱硫能力等物理化学性能的影响规律。实验结果表明,在当前实验条件下,固定碱度、镁铝比在0.45~0.66范围内减小,固定镁铝比、二元碱度在1.02~1.22范围内减小,均使得炉渣黏度减小、脱硫能力下降。对于迁钢1号高炉炉渣,为了保证炉渣具有较好的流动性、较高的脱硫能力,镁铝比可以在0.45~0.55范围内调节,必要时可以适当提高二元碱度。

低成本高硅铝比Beta分子筛制备及其经济效益分析

高硅铝比Beta分子筛作为重要的加氢裂化催化剂酸性组分,在提高油品低温流动性方面应用广泛,传统的生产方案采用大量的有机模板剂且需要改性才能使用,成本高昂。采用水热晶化法,通过引入晶种降低模板剂使用量的方式一步法合成出硅铝比大于40的Beta分子筛,并利用XRD、SEM等方法分析表征样品。该分子筛可直接用于加氢裂化催化剂,其催化活性及选择性与传统方法得到的改性Beta分子筛相当,且合成及改性的综合成本相对于传统方法降低了23.30%,用其制备的催化剂相对于现有工业参比催化剂成本降低了9.32%。

永洋特钢集团炼铁厂低镁铝比冶炼实践

研究了烧结矿在不同的MgO含量条件下对烧结性能的影响,并对高炉炉渣镁铝比的降低进行了实践。实现了中大型高炉炉渣镁铝比在0.37~0.46理论最低条件下的高炉长期稳定顺行及指标优化,高炉炉渣镁铝比控制水平在行业内同级别高炉处于领先水平。

碱处理脱硅与提高Y型分子筛硅铝比--矛盾的对立与统一

考察了 "水热处理"以及"碱处理+水热处理"两种方法所制得的超稳 Y 分子筛的骨架硅铝比、孔结构特征以及酸量, 并探讨了"碱处理+水热处理"方法对起始 NaY 分子筛的适应性. 结果表明, 在水热处理前, 对 NaY 分子筛进行碱处理脱硅可在不改变最终样品的骨架超稳化水平和酸量的同时, 样品的介孔体积显著增加. 直接水热处理 NaY 分子筛所得样品介孔体积不超过 0.14 cm3/g, 而先碱处理后水热处理, 所得样品介孔体积可达 0.22 cm3/g. 该法适用于制备骨架硅铝比高的 NaY 分子筛. 起始原料的骨架硅铝比较低时, 所得样品的介孔体积增幅小, 而且微孔受损严重.

镁铝比对高炉渣脱硫能力的影响

利用双层石墨坩埚,模拟铁液滴下穿过炉渣的过程,主要研究渣中Mg O,Al2O3质量分数对炉渣硫质量分数的影响,探索镁铝比与高炉渣硫质量分数的关系.结果表明渣中Mg O质量分数由6%提高到12%时,炉渣脱硫能力逐渐提高,由12%提高到14%,脱硫能力逐渐降低;渣中Al2O3质量分数由9%提高到15%时,炉渣脱硫能力逐渐降低,但降低幅度较小,当Al2O3质量分数由15%提高到17%时,炉渣脱硫能力大大降低;Mg O质量分数小于12%,Al2O3质量分数小于15%,提高炉渣镁铝比可以显著提高炉渣脱硫能力.

导向剂法合成低硅铝比β-沸石

β－沸石在石油化工和有机合成领域中已显示出广阔的应用前景［１，２］，但在其合成体系中必须加入大量价格昂贵的有机模板剂四乙基氢氧化铵（ＴＥＡＯＨ），致使合成成本较高．为降低β－沸石合成成本，Ｃａｎｎａｎ等［３］在其合成体系中引入一定量二乙醇胺，以减少有...

ZSM-5沸石骨架铝迁移规律的研究 Ⅰ.水热处理条件及沸石硅铝比的影响

利用XRD,^(27)Al MASNMR,IR和 NH_3-TPD等技术考察了水热处理温度、水热气氛及沸石硅铝比,在水热条件下对ZSM-5沸石骨架铝的迁移和表面酸性的影响,发现随着水热处理温度的升高,沸石表面酸性的变化和骨架铝的迁脱量有很好的对应关系,400℃时骨架铝迁脱量为600℃迁脱量的80％;表面强酸中心的递减速率较弱酸中心快。提高沸石硅铝比和在碱性水热气氛中处理可以减缓骨架铝的迁脱,保留了较多的酸性中心,在酸性气氛中则骨架铝的迁脱加速。

微波辐射法合成SAPO-5分子筛中硅铝比对产物结晶度和甲苯吸附性能的影响

采用硅溶胶作硅源,用微波辐射法在酸性条件下(pH=4.5-5.0)合成了SAPO-5分子筛,利用X射线衍射(XRD),傅立叶变换红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM)和Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积分析对样品的结晶度、形貌和比表面等进行表征,考察了晶化原料硅铝比对分子筛结晶度和晶体颗粒长径比(c/a)的影响,测定了分子筛对甲苯的吸附性能.结果显示,采用微波辐射法合成的SAPO-5分子筛,在硅铝摩尔比为0.50附近生成产物的结晶度最好,晶体颗粒的长径比最小(约为1.0).尽管不同硅铝比条件下得到的样品比表面测定结果变化不大,但对甲苯的吸附实验显示,在硅铝比为0.50时样品的吸附速率和饱和吸附量均达到了最大值.这与表征所得的结晶度和长径比的变化一致,即结晶度好,长径比小的SAPO-5分子筛具有更好的甲苯吸附性能.