ZSM-5型分子筛吸附乙酸乙酯/对二甲苯的研究

ZSM-5型蜂窝分子筛经氨离子交换除Mg^(2+)、高温水热处理提升硅铝比后,得到疏水性能良好的蜂窝状分子筛,采用氨气程序升温脱附以X荧光光谱仪、X射线衍射对改性前后样品的晶型、表面酸性和元素组成进行表征,研究了不同程度改性样品对乙酸乙酯/对二甲苯混合有机物的吸附性能。结果表明:经过氨交换-高温水热处理后的样品由于疏水性能提高,Mg^(2+)含量降低到一定程度时,对混合有机物的吸附性能明显提高,床层穿透曲线稳定性提升,适用于极性差异大的混合有机物的吸附净化。

羟基磷灰石纳米线改性酸性纳米ZSM-5分子筛对聚乳酸阻燃性能的影响

聚乳酸(PLA)因受自身分子组成影响,热稳定性不佳、易燃且燃烧后几乎不留任何物质。为此,以膨胀型阻燃剂(IFR)和羟基磷灰石纳米线改性的酸性纳米ZSM-5分子筛作为协效剂(HAP/HN)来改善PLA燃烧过程中火焰蔓延以及熔滴滴落现象。结果显示:极限氧指数值(LOI)由18.0%(纯PLA)升至38.2%(含HAP/HN样品);垂直燃烧测试(UL-94)达到V-0级;在锥形量热测试(CCT)中,燃烧速率峰值(pHRR)由553 kW/m^(2)(纯PLA)降至191 kW/m^(2)(含HAP/HN样品),表明HAP/HN对PLA阻燃性能有良好的改善作用。

水在ZSM-5型分子筛中吸附的Monte Carlo模拟

The adsorption behavior of water on ZSM-5 was simulated by using the grand canonical ensemble Monte Carlo (GCEMC) method.The geometric structure and properties of ZSM-5 were first analysed by the Connolly surface methods and Solvent surface methods.Simulation results showed that Connolly free volume and the volume of water molecular inaccessible in zeolite gradually decreased with decreasing zeolite ratio nSi/nAl.ZSM-5 zeolite was strongly hydrophobic under low pressure conditions,and its adsorption capacity would increase with increasing pressure.Desorption curves had a certain lag,and this proved the existence of capillary rally phenomenon.The adsorption capacity of ZSM-5 zeolite exchanged by K+,Na+,Ca2+ had a significant change,and increased with increasing aperture size.The adsorption capacity of zeolite increased with Si atoms replaced by Ti atoms in zeolite matrix,while it would decrease with increasing number of Al atoms replaced by Ti atoms.At the same adsorption capacity,the absorption heat reduced with increasing nSi/nAl ratio or aperture size.

吸热型碳氢燃料在银、镧改性ZSM-5分子筛上的裂解研究

为提高吸热型碳氢燃料的吸热能效 ,对HZSM 5分子筛进行了La3 + 、Ag+ 离子交换改性 ,考察了吸热型碳氢燃料NNJ 15 0在HZSM 5及改性ZSM 5分子筛催化剂上的裂解情况。结果表明 ,La3 + 、Ag+ 离子交换改性催化剂提高了NNJ 15 0的裂解气中低碳烯烃的选择性 (5 0 0℃ ,81 6 3%) ,并且改性催化剂和未改性催化剂的活性在 35min内均未随进样时间下降 ,转化率也未降低 (5 0 0℃ ,HZSM 5 ,6 4 6 2 %;LaZSM 5 ,6 5 71%;AgZSM 5 ,6 8 75 %)。实验结果表明 ,双金属离子改性可为今后研究的方向。

ZSM-5型杂原子分子筛的合成与催化性能研究概况

一、前言70年代初 Mobil 公司开发的 ZSM-5分子筛,具有良好的择形催化性能、较高的抗酸性、热稳定性及水热稳定性、催化寿命长,已成功地取代了多种工业催化剂,并以它为基础开发了一些新的过程。例如,MTG 过程由甲醇制取液态燃料,Cyclar 过程由低碳烃生产轻质芳烃,甲苯歧化、二甲苯异构化生产对二甲苯,M-重整生产高辛烷值汽油等。此外,在柴油脱蜡,改进的 F-T 合成等过程中也得到了广泛应用。沸石骨架中 Al 或 Si 被其它元素如 B、Ga、Ge、P、Fe 等同晶置换,即形成杂原子分子筛,

磷改性ZSM-5分子筛在甲醇制芳烃反应中催化性能的固体核磁研究

甲醇制芳烃反应在化工领域具有重要的现实意义,ZSM-5分子筛是这一反应的优良催化剂,磷改性是提高ZSM-5分子筛催化性能的常见方法。利用固体核磁共振技术对改性催化剂进行1H、27Al和31P表征,结合催化考评结果,推测或论证影响催化活性的因素,对反应条件的优化提出有益的帮助和支持。

含铁和钒的ZSM-5型分子筛的合成、表征及催化性能

用水热合成法制备了含铁和钒的双杂原子ZSM - 5型分子筛 ,用XRD、SEM、IR、DTA和ESR对所合成样品进行了表征。XRD测定表明 ,杂原子的引入使晶胞的大小发生了变化。SEM照片显示随着杂原子含量的增加 ,样品的的粒度明显增大。IR和ESR研究证明 ,Fe3 + 和V4+ 进入了ZSM - 5分子骨架中 ,当杂原子浓度较高时 ,Fe3 + 比V4+ 更易进入骨架 ,而有一部分V4+ 没有进入骨架 ,以氧化物形态存在。热分析表明 ,双杂原子ZSM - 5在90 0℃时结构不发生变化 ,热稳定性较高。在乙苯氧化脱氢反应中 ,含铁和钒的双杂原子ZSM - 5比含铁或钒的单杂原子ZSM - 5分子筛显示出更高的活性和选择性 ,反应稳定时 ,乙苯氧化脱氢的转化率为 2 6 .7% ,苯乙烯的选择性为 90 .5 %

ZSM-5分子筛负载固体酸催化剂的制备及其在酯化反应中的应用

本文以ZSM-5型分子筛做载体,通过物理浸渍的方法负载固体酸(杂多酸和四氯化锡)作催化剂催化制备乙酸乙酯。探讨了在反应温度为120℃,时间为1.5 h,冰乙酸和无水乙醇摩尔比为3︰1的条件下,不同催化剂催化结果不同,其中Sn Cl4-HZSM-5的催化效果较好。催化剂用量实验结果表明,Sn Cl4-HZSM-5用量为3%时产率最高为75.69%。

ZSM-5分子筛上正碳离子发生D、F和G型β键断裂反应的探索研究

在C—C键断裂反应中,普遍认为:由于不同结构的正碳离子存在稳定性差异,导致A、B、C型β键断裂反应较容易发生,而D、E型β键断裂反应在常规条件下几乎不可能发生。针对正碳离子裂化反应机理中乙烯选择性差的问题,深入分析现有实验设计方法的局限性,重新设计实验方法并反复进行了实验研究。结果表明:在特定的催化条件下,能量上非常不利的D型和笔者自定义的F、G型正碳离子β键断裂反应可以在C—C键断裂反应中被有效促进并有助于提高乙烯选择性。这一发现,不仅丰富了正碳离子有机化学反应的内涵,也为乙烯高效生产提供崭新的开发思路。

Ge-ZSM-5型分子筛合成的影响因素

本文考察了水热体系中反应物组成、反应温度等因素对 Ge-ZSM-5型分子筛的晶化速度、结晶度、晶体形貌等的影响。实验结果表明在 F^-离子存在的微酸性介质中合成的试样具有结晶度高、晶体粒度大、锗含量多等优点。

ZSM-5型分子筛对二氧化硫的动态吸附性能

采用ZSM-5型分子筛吸附脱除烟气中的二氧化硫,分析了其动态吸附过程的基本特性,以及硅铝物质的量比、温度、空速等影响因素。结果表明:ZSM-5型分子筛对二氧化硫的吸附符合Langmuir吸附等温线类型,属于单分子层物理吸附。用硅铝物质的量比为38的ZSM-5型分子筛,在温度为25℃、空速为700 h-1、入口二氧化硫体积分数为0.3%条件下,测量吸附饱和时间为180 min,饱和二氧化硫吸附容量为0.018 g/g。温度较低、硅铝物质的量比较小、空速较低的条件下,ZSM-5型分子筛对二氧化硫的吸附性能较好。

ZSM-5型分子筛催化剂上的丙烷芳构化反应

本文重点讨论了经Ｚｎ、Ｇａ改性的ＺＳＭ－５催化剂的制备及其芳构化的性能，ＨＺＳＭ－５催化剂上丙烷芳构化的历程及Ｚｎ、Ｇａ对反应的影响。同时。

用沸石分子筛ZSM-5型催化剂生产乙苯的技术分析

介绍了利用沸石分子筛催化剂生产乙苯的工艺技术,及开工情况,对其存在问题进行分析总结。

双金属改性ZSM-5/L复合分子筛的制备及其催化芳构化反应性能

采用分级改性的方法制备Zn-ZSM-5/Pt-L核壳型双金属催化剂,通过改变金属负载量的组配方式对催化剂表面酸性进行调控,利用X射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附-原位傅里叶变换红外光谱(Py-FTIR)等手段进行表征,并以正戊烷为原料对催化剂的轻烃芳构化性能进行评价。结果表明,在复合分子筛核壳结构的基础上,分级引入双金属的改性方式有效地调控了催化剂表面的酸分布以及L/B酸比例,使双金属催化剂更好地发挥L酸和B酸的协同催化作用,当Zn和Pt负载量分别为1.0%和0.6%时所表现出的催化性能最优,其正戊烷芳构化反应的转化率为99.1%、芳烃选择性达到47.2%。

极浓体系下纳米级ZSM-5分子筛的合成

在以粗孔硅胶为硅源的极浓合成体系中，合成出纳米级ZSM-5分子筛，采用XRD、SEM、NH3-TPD和N2吸附-脱附等方法对其进行表征，考察了水量、模板剂用量和碱度对合成的ZSM-5分子筛的相对结晶度、晶化速率、形貌和酸性分布的影响。实验结果表明，在极浓合成体系（n（H2O）∶n（SiO2）=5～12）中，低水量下易于合成纳米级ZSM-5分子筛，且在一定范围内，随水量的减少，ZSM-5分子筛的酸性下降，晶化速率加快；ZSM-5分子筛的晶粒平均尺寸随模板剂用量的增加而减小，模板剂用量对ZSM-5分子筛的酸性和晶化速率的影响不明显；碱度对ZSM-5分子筛相对结晶度的影响较小，是调整分子筛粒径的重要手段，在一定范围内，碱度增加，合成的ZSM-5分子筛的晶化速率加快，酸量减少。

纳米ZSM-5分子筛的合成与表征

水热法合成常规微米 ZSM- 5分子筛并使用其作为基准物 ,以中孔碳纳米管为惰性基体 ,限定空间尺寸法合成了 Si O2 /Al2 O3 =1 0 0的纳米 ZSM- 5分子筛。 X射线粉末衍射测定结果表明该合成产品具有典型的 ZSM- 5骨架结构和纳米尺寸。红外光谱显示所合成产品具有典型的 ZSM- 5型沸石分子筛的骨架振动 ,但与基准物相比较同时出现了蓝移和红移现象。透射电镜显示纯化后的碳纳米管具有 2 0— 30 nm的内径并已多处开口 ,晶粒度在 30— 6 0 nm之间。扫描电镜表明纳米沸石的存在 ,同时由于小尺寸效应该样品呈球形聚集态。该方法可用于合成不同晶粒大小的产品 ,且沸石的分离较容易。

氮改性ZSM-5分子筛的苯吸附性能

为解决固体吸附剂ZSM-5型分子筛对VOCs(挥发性有机物)吸附容量较低的难题,本文以ZSM-5型分子筛作为载体材料,尿素作为氮源,采用一步煅烧法制备得到氮改性ZSM-5分子筛.利用X射线衍射分析仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、比表面与孔隙分析仪(BET-BJH)等对氮改性ZSM-5分子筛进行了表征,并采用固定床探究了氮改性ZSM-5分子筛对苯的吸附机制.结果表明,改性后分子筛的骨架结构未被破坏,氮通过尿素与分子筛上羟基间的相互作用成功引入到ZSM-5型分子筛上,所制备得到的氮改性ZSM-5分子筛具有典型的微孔结构. ZSM-5分子筛中引入的含氮官能团,不仅能作为新的吸附活性位点,还能提高苯在吸附剂孔道中的扩散速率.研究结果能为开发高性能低成本的VOCs吸附材料提供一定思路.

ZSM-5分子筛催化苯基羟胺制对氨基苯酚性能考察

采用水热合成法制备了Na-ZSM-5,经离子交换制得H-ZSM-5(n(Si)/n(Al)=40)分子筛,并用其催化苯基羟胺Bamberger重排制对氨基苯酚。采用XRD、FT-IR、N2吸附、SEM和Py-FTTR表征技术,研究了分子筛的物化性质。结果表明,自制的分子筛是结晶性良好的MFI结构微孔分子筛。Na-ZSM-5分子筛骨架中几乎无B酸,H-ZSM-5(40)分子筛存在微量的B酸和L酸中心。结果表明,H-ZSM-5(40)分子筛作酸催化剂,尽管苯基羟胺的转化率较低,但对氨基苯酚的选择性和收率分别高达72.48%和58.75%。通过优化获得的最佳催化反应条件:反应温度353K,反应时间2h,水作溶剂,苯基羟胺与催化剂的质量比为1∶3,苯基羟胺的转化率可高达86.35%,对氨基苯酚的选择性高达78.33%。

白炭黑在ZSM-5分子筛工业合成中的应用

将不同比例的白炭黑替代B型硅胶作为固体硅源在水热体系中进行ZSM-5分子筛工业生产,合成质量合格的ZSM-5分子筛晶化料,且加入白炭黑后合成的分子筛晶化料相对结晶度较完全采用B型硅胶合成的分子筛晶化料明显提高。对白炭黑与B型硅胶物质的量比1∶1作为固体硅源合成的ZSM-5分子筛晶化料进行改性,结果表明,改性后的成品ZSM-5分子筛质量稳定,理化性能优于100%B型硅胶合成的成品ZSM-5分子筛。

硅源对纳米级ZSM-5分子筛结构及其对甲醇转化制丙烯与丁烯反应催化性能的影响

采用低温水热晶化法，以四丙基氢氧化铵为模板剂，分别使用98％粗孔固体硅胶和30％硅溶胶为硅源，制备不同硅铝物质的量比的纳米级ZSM-5分子筛，研究硅源对其物化结构及甲醇转化制丙烯与丁烯催化性能的影响。结果表明，硅源种类影响ZSM-5分子筛的结构及铝分布，进而影响其酸性和催化性能。固体硅胶为硅源，有利于形成弱酸性位点；硅溶胶为硅源，有利于形成强酸性位点。在相同硅铝物质的量比时，以固体硅胶为硅源的ZSM-5分子筛的总酸量小于以硅溶胶为硅源的样品。无论使用何种硅源，对ZSM-5分子筛的晶型结构影响不大，且ZSM-5分子筛颗粒形貌均呈现为由小晶粒堆积成（500-1000）nm的类球形颗粒。以硅溶胶为硅源制备的样品颗粒尺寸大于以固体硅胶为硅源制备的样品。硅铝物质的量比为400时，两种硅源合成分子筛的丙烯与丁烯的选择性相近。但以硅溶胶为硅源的ZSM-5分子筛的寿命更长。