邻苯二酚作螯合剂合成全硅方钠石(Si-SOD)和全硅ZSM-5(Si-ZSM-5)分子筛大单晶

通过在两个合成分子筛的体系ＳｉＯ２－ＮａＯＨ－ＥＧ－Ｒ和ＳｉＯ２－ＴＰＡＢｒ－ＮａＯＨ－Ｈ２Ｏ－Ｒ（Ｒ： 邻苯二酚， ＥＧ： 乙二醇）中加入邻苯二酚获得了具有较大尺寸和完美形貌的分子筛单晶． ２９ＳｉＮＭＲ，ＩＲ和ＵＶ－Ｖｉｓ光谱表明， 在反应混和物中有硅－邻苯二酚螯合物生成， 这种硅的螯合物在形成分子筛大单晶过程中起到了缓释硅源的作用．

影响Ga-Si-ZSM-5沸石分子筛形貌及晶粒大小的因素

考察了影响合成Ｇａ－Ｓｉ－ＺＳＭ－５分子筛形貌和晶粒大小的若干因素，实验结果表明，合成参数的影响非常大。在低温、加压条件下可获得更小晶粒的分子筛产物。

单晶多级孔ZSM-5分子筛酸性质对正庚烷催化裂解反应传质性能的影响

采用L-赖氨酸作为介孔模板剂,通过调控铝源(偏铝酸钠)添加量改变分子筛硅铝比,在单晶分子筛内部引入晶内介孔,成功地合成了一系列具有不同硅铝比的单晶多级孔ZSM-5分子筛,研究了其酸性质对正庚烷催化裂解反应传质性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、吡啶红外(Py-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征了单晶多级孔ZSM-5分子筛的物理结构、酸性质和微观形貌。同时,利用零长柱(ZLC)装置测试获取了正庚烷在单晶多级孔ZSM-5分子筛中的表观扩散系数,用于反映其传质性能。研究结果表明,随着硅铝比的提高,单晶多级孔ZSM-5分子筛的物理结构基本保持一致;传质性能随酸量的减少而提升,催化裂解性能随酸量的增加而提高。当单晶多级孔ZSM-5分子筛的Si/Al从80提高至140,正庚烷的表观扩散系数提升了87%以上;当单晶多级孔ZSM-5分子筛的Si/Al=80时,正庚烷的转化率最高可达97.5%,乙烯和丙烯的选择性分别为24.3%和35.1%。

燃煤电厂新型Fe/ZSM-5基CO-SCR催化剂性能

在实现碳中和目标的关键时期,燃煤电厂经常面临低负荷运行带来的烟气中CO污染问题,这对CO与NO_(x)协同脱除技术提出了新的挑战。以低温浸渍法制备的Fe/ZSM-5(x)系列催化剂为研究对象,通过改变催化剂中的硅铝比(Si/Al质量比),研究其对CO选择性催化还原(CO-SCR)活性的影响。所制备的催化剂Fe/ZSM-5(x)(x=25、46、70、81)经过X射线衍射(XRD)、比表面积和孔径分析(BET)、H_(2)温度程序还原(H_(2)-TPR)、NO温度程序脱附(NO-TPD)和NH3温度程序脱附(NH3-TPD)等多种表征手段的分析。研究结果揭示了Fe/ZSM-5(70)因较大的比表面积、出色的氧化还原性能及NO优异吸脱附特性,600℃时NO转化率达76.6%,具有优异的CO-SCR脱硝性能。研究结果对于理解硅铝比对Fe/ZSM-5系列催化剂活性的影响具有重要意义,为提高燃煤电厂在低负荷条件下的污染物脱除效率提供科学依据。

高Si/Al比ZSM-5分子筛的晶粒分布调控

本文针对晶种法合成微米级ZSM-5分子筛中遇到的低Si/Al比时晶粒分布均匀而高Si/Al比时晶粒分布不均匀的问题开展合成配方和工艺优化研究。考察了晶化温度和合成凝胶碱浓度等条件,分析了高Si/Al比时晶粒分布不均匀的原因,详细讨论了合成时晶化温度、铝量及模板剂对晶化过程的影响,最后通过降低模板剂用量的同时补充相应氢氧化钠的方法成功合成出高Si/Al比晶粒分布均匀的微米级ZSM-5分子筛。

不同有机胺对合成杂原子Ga－Si－ZSM－5分子筛的影响

考察了几种有机胺作引导剂对以水玻璃为硅源、硝酸镓为镓源合成Ｇａ－Ｓｉ－ＺＳＭ－５分子筛的影响。结果表明，合成体系的最佳碱度与有机胺有关，不同有机胺的合成效果相差很大，以正丁胺作引导剂可获得高结晶度的分子筛产物。通过与合成Ａｌ－Ｓｉ－ＺＳＭ－５的比较和一些条件试验，探讨了有机胺的作用，并对分子筛的形成过程进行了合理的推测。

Ga－Al－Si－ZSM－5 的合成、表征与催化性能

利用廉价的水玻璃作硅源、正丁胺作导向剂合成出Ｇａ－Ａｌ－Ｓｉ－ＺＳＭ－５泡沸石分子筛。ＸＲＤ、ＩＲ、ＤＳＣ、ＸＰＳ等测试结果表明，Ｇａ已进入分子筛的骨架，并以高价氧化态存在，呈体相富集。对酸催化的甲醇芳构化反应，Ｇａ－Ｓｉ－ＺＳＭ－５比Ａｌ－Ｓｉ－ＺＳＭ－５有更好的产物选择性，芳烃收率高，裂解产物Ｃ１、Ｃ２烃的收率较低。

GaZSM-5分子筛的合成、表征及其在甲醇转化制烃(MTH)反应中的催化性能

通过水热合成法制得不同硅镓比的GaZSM-5分子筛,经酸交换后压片成型,得到甲醇转化制烃类的Ga ZSM-5催化剂。采用XRD、SEM、FT-IR、XPS、ICP、低温氮气吸附-脱附、NH_3-TPD和Py-FTIR技术对其进行了表征,并在连续流动固定床反应器上进行MTH反应性能评价。结果表明,分子筛中Ga物种主要以骨架Ga和骨架外表面游离态的Ga2O3两种状态存在。凝胶Si O2/Ga_2O_3配比为60合成所得GaZSM-5分子筛催化剂酸性适中,酸量为0.62 mmol NH_3/g,B酸和L酸比值为4.88,形成较大的晶间介孔孔容,达到0.51 cm^3/g;具有高的M TH活性稳定性,在相同评价条件下,催化剂寿命最高可达到456 h。与Al ZSM-5相比,Ga ZSM-5的酸性弱,能够抑制积炭生成;纳米GaZSM-5的晶间介孔改善了扩散性能,进一步提高反应活性稳定性,催化剂寿命延长120 h。

液相沉积硅改性ZSM-5条件对催化甲苯歧化反应的影响

通过化学液相沉积的方式对ZSM-5沸石进行硅改性,制备了不同硅沉积量的催化剂。在固定床微型反应器上对催化剂的反应性能进行了评价,考察了二氧化硅沉积量、改性次数及催化剂中非沸石粉体的性质对改性的影响。采用红外光谱(IR)、BET比表面测试等手段对改性前后的催化剂进行了表征。结果发现,随着硅沉积量的增加,甲苯歧化的转化率逐渐下降,对位选择性逐渐升高,副反应越来越明显;酸性非沸石粉体不适合作为甲苯歧化催化剂的粘结剂。

Na，NBA－Ga－Si－ZSM－5杂原子沸石分子筛的表征

Ｎａ，ＮＢＡ┐Ｇａ┐Ｓｉ┐ＺＳＭ┐５杂原子沸石分子筛的表征高志贤程昌瑞谭长瑜李源（中国科学院山西煤炭化学研究所，太原０３０００１）关键词Ｇａ－Ｓｉ－ＺＳＭ－５沸石分子筛，正丁胺，表征，模板作用近年来的研究结果表明，使用不同类型的有机胺或醇作引导剂，甚...

正丁烷和丁烯-1在不同Si/Al比ZSM-5分子筛上的吸附和扩散行为

以应用于烯烃催化裂解工艺中的具有独特择形性和酸性的ZSM-5分子筛为研究对象,采用重力分析仪在275,288及300K下对碳四烃(以正丁烷和丁烯-1为代表)在不同硅/铝比ZSM-5分子筛内的吸附和扩散行为进行了研究.建立了正丁烷和丁烯-1在ZSM-5分子筛上的双朗格缪尔吸附模型.同时,运用Fick扩散模型关联得到了正丁烷及丁烯-1在ZSM-5分子筛内的扩散系数.结果表明,正丁烷及丁烯-1在ZSM-5分子筛内的扩散属于晶体扩散,二者的扩散系数在10-14m2/s数量级,正丁烷的扩散速率大于丁烯-1.正丁烷与丁烯-1在ZSM-5分子筛内的扩散速率均随温度的增加而增加,随着体系平衡压力的增加先增加后减小,而且二者的扩散系数随样品硅/铝比的增加而增加.研究结果为碳四烃催化裂解工艺提供了相关的基础工程数据.

硅磷镁改性对纳米HZSM-5催化苯和甲醇烷基化反应的影响

采用等体积浸渍法对纳米HZSM-5催化剂进行Si、P、Mg改性,通过X射线衍射、SEM、NH3程序升温脱附、吸附吡啶红外光谱和热重差热分析等方法对改性前后的催化剂进行了表征。在固定床反应器上通过苯和甲醇烷基化反应考察催化剂的活性和稳定性。结果表明,采用Si、P、Mg改性的纳米HZSM-5催化剂,苯与甲醇烷基化反应产物中对二甲苯的选择性明显提高,就(6%SiO2+5%P2O5+3.5%MgO)/纳米HZSM-5催化剂而言,对二甲苯选择性达到70%;反应尾气中乙烯和丙烯的含量较高,甲醇含量增加。由于改性后催化剂的孔道窄化,稳定性较HZSM-5降低,水蒸气的存在可以提高催化剂稳定性。

ZSM-5分子筛催化甲醇制汽油反应中的晶粒粒径效应研究

通过调控水热合成ZSM-5凝胶液中H_2O/Si物质的量比,实现了粒径为70、200、400和650 nm四种单分散ZSM-5的可控合成。采用XRD、TEM、BET和NH_3-TPD等多种表征对其微观结构进行分析,结合催化性能评价,考察了晶粒粒径对其催化甲醇制汽油反应性能的影响机制。结果表明,整体上随着ZSM-5晶粒粒径的增加,其外比表面积减小,结晶度提高,酸量呈现出先增加后基本不变的趋势。但外表面附着小晶粒的粒径为650 nm的分子筛体现出了大的外表面积和强的酸性。ZSM-5晶粒粒径的增加整体上降低了其催化MTG反应的寿命和最高收率。晶粒粒径为70 nm时,ZSM-5体现出了96 h的催化寿命和30.8%的最高收率。晶粒粒径为650 nm样品由于其大的外比表面积和较强的表面酸性,也体现出91 h的寿命。在大晶粒ZSM-5外表面附着生长小晶粒ZSM-5,是一种制备高性能催化剂的新方法。

Ag-ZSM-5分子筛上乙醇氧化过程中积碳行为的研究

用不同银含量及不同硅铝比的Ａｇ－ＺＳＭ－５分子筛催化乙醇氧化成乙醛，采用高温氧化烧炭法考察了银含量、硅铝比及反应温度对催化过程中积炭行为的影响。结果表明：高ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３时积炭较慢；Ａｇ含量超过１０％，对积炭速率影响不大；反应温度高时积炭速率减慢，但是选择性及转化率降低。

铝源对合成ZSM-5分子筛晶粒大小及形貌的影响

分别采用偏铝酸钠、硫酸铝、异丙醇铝为铝源,四丙基氢氧化铵为模板剂,用水热合成法制备了不同晶粒大小及不同形貌的ZSM-5分子筛。通过XRD、SEM等表征手段对各种铝源合成的分子筛结晶度、晶粒大小及形貌进行了对比分析。结果表明,以偏铝酸钠和异丙醇铝为铝源合成的ZSM-5分子筛晶粒较小,形貌趋于球形,且化学硅铝比与晶化前驱体的硅铝比基本一致;而以硫酸铝为铝源合成的ZSM-5分子筛硅铝比低于投料硅铝比,且晶粒较大。

二次水热合成法制备ZSM-5分子筛膜及其渗透汽化性能

采用二次水热合成法在管状多孔莫来石支撑体上制备高耐酸性ZSM-5分子筛膜,系统地研究分子筛晶种和合成溶胶中H_2O/SiO_2摩尔比率对ZSM-5分子筛膜生长与渗透汽化性能的影响,采用X射线衍射、冷场扫描电子显微镜和电子能谱等表征技术分别对制备的ZSM-5分子筛及其ZSM-5分子筛膜的结构、形貌和Si/Al比进行表征。针对分离75℃、90%HAc/H_2O的水溶液,最优化条件下制备的ZSM-5分子筛膜表现出优良的渗透汽化性能,渗透通量和分离因子分别为0.98kg/(m2·h)和890。此外,本研究所采用制备耐酸性ZSM-5分子筛膜的方法表现出良好的重现性,重复制备的12根ZSM-5分子筛膜在75℃下分离90%HAc/H_2O的水溶液时,平均通量和分离系数分别为(0.85±0.15)kg/(m2·h)和650±290。再者,ZSM-5分子筛膜在45~75℃的温度范围内分离50%~95%HAc/H_2O水溶液时都表现出优良的渗透汽化性能。

不同硅铝比ZSM-5-KIT-1载体加氢脱硫催化剂的制备及性能研究

采用一步晶化双模板法制备了不同硅铝比的ZSM-5-KIT-1介微孔复合分子筛,并以其为载体搭载20%MoO_x7%CoO_x通过超载浸渍法制备加氢脱硫催化剂;利用X-射线衍射（XRD）、N_2吸附-脱附分析、NH_3化学吸附（NH_3-TPD）分析等表征手段分析其结构和酸性;以CS_2的环己烷溶液为硫化液、二苯并噻吩的十氢萘溶液为原料液,在小型固定床反应器中评价该催化剂的加氢脱硫反应活性。结果表明,该加氢脱硫催化剂具有良好的结构稳定性、大的比表面积和孔径、适宜的酸量和酸中心;当硅铝比为30或40时,催化剂的加氢脱硫反应活性远高于其它样品,表明硅铝比是影响催化剂加氢脱硫反应活性的重要因素。

低硅铝比高钠含量的ZSM-5分子筛制备

文章介绍了通过改变投料硅铝比、碱硅比制得低硅铝比,高钠含量的ZSM-5分子筛的方法。改变投料硅铝比从25增加至200时,产物实际硅铝比从21.7逐渐增加至209.0。同样,随着投料碱硅比从0.05增加至0.4,产物实际碱硅比也从0.057增加至0.140。然而继续增加投料碱硅比至0.4时,产物不能形成良好的结晶,太高的碱硅比会影响ZSM-5晶体的成晶。

碱性介质中合成的Ge-ZSM-5结构和物性与Si/Ge比的关系

研究了在碱性介质中以ＴＰＡＢｒ为模板剂合成的Ｇｅ－ＺＳＭ－５型分子筛的结构参数和物化性能随样品组成Ｓｉ／Ｇｅ比的不同而发生的变化。结果表明，随着样品Ｓｉ／Ｇｅ比的降低，即Ｇｅ对Ｓｉ同晶取代程度的增大，使得骨架Ｔ—Ｏ—Ｔ键长增加，力常数减小，从而导致分子筛的晶胞体积规律性的增大；骨架Ｔ—Ｏ—Ｔ的反对称性伸缩振动、对称性伸缩振动、弯曲振动和次级结构单元振动的红外吸收峰均规律性地向低波数方向位移；孔道对模板剂的束缚能力减小，ＴＰＡＢｒ脱附温度降低，分子筛对正己烷的吸附量增大；随着反应物中Ｇｅ含量的提高，晶化过程中成核密度减小，分子筛晶体粒度呈规律性的增大。

不同硅/铝比ZSM-5分子筛对烷烃和环烷烃催化裂解性能的影响

以硅/铝摩尔比(n(SiO_2)/n(Al_2O_3)=24的ZSM-5分子筛为母体,通过酸处理脱铝制备了具有不同硅/铝摩尔比(50、85、110、140)的ZSM-5分子筛,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)、吡啶红外吸附(Py-FTIR)、N_2吸附-脱附等手段对其进行表征,考察其应用于正辛烷和乙基环己烷催化裂解反应的性能差异。结果表明,正辛烷和乙基环己烷的转化率与ZSM-5分子筛硅/铝比存在较好的对应关系,即硅/铝比越低、酸量越高,转化率越高;但ZSM-5分子筛硅/铝比低、酸量过多会导致非选择性副反应发生,降低目的产物低碳烯烃收率和选择性。不同硅/铝比ZSM-5分子筛在正辛烷和乙基环己烷催化裂解反应中显示出不同的催化性能,对于相同碳数的烷烃正辛烷和乙基环己烷,由于其分子结构不同,所适宜的硅/铝比不同;在相同硅/铝比分子筛条件下,环烷烃乙基环己烷的总体反应活性低于相对应的直链烷烃正辛烷;正辛烷在ZSM-5-85分子筛上具有更优异的催化裂解反应性能,乙基环己烷在ZSM-5-50分子筛上具有更优异的催化裂解反应性能。