无粘结剂ZSM-5沸石催化剂骨架脱铝改性的研究

对比了无粘结剂和有粘结剂ZSM-5沸石催化剂的吸附性质,证实前者的优良品质.以27Al固体核磁共振(MASNMR)考察了盐酸处理、水蒸气处理及水蒸气-盐酸相结合处理后无粘结剂ZSM-5沸石催化剂的骨架脱铝行为以及非骨架铝的状态.以X射线粉末衍射(XRD),X射线荧光光谱(XRF),低温氮吸附,NH3-TPD和吡啶吸附原位红外光谱(insitu IR)等详细表征了骨架脱铝对其晶体、元素组成及孔结构、表面强(S)酸与弱(L)酸、Brnsted(B)酸与Lewis(L)酸酸量分布等影响.揭示了水蒸气处理的深度骨架脱铝强烈地调变沸石的结构和表面酸性的本质,证明了该处理方式对调变S酸和B酸起主导作用.

渗铝高硅沸石的酸性中心及其催化性能

本文在高温水蒸汽条件下对ＺＳＭ－５类型的高硅沸石进行渗铝研究。通过氨吸附的酸性测定、２７Ａｌ和２９ＳｉＮＭＲＭＡＳ谱、ＸＲＤ、ＸＰＳ和ＩＲ等多种分析测试手段对高硅沸石ＨＺＳＭ－５、ＡｌＺＳＭ－５、ＫＺＳＭ－５和ＡｌＫＺＳＭ－５进行了表征，并对ＨＺＳＭ－５和ＫＺＳＭ－５渗铝前后的酸性中心变化规律进行研究。结果表明，渗铝改性后的ＡｌＺＳＭ－５总酸量的增加可达２００％，强酸部分的增加可高达８００％以上，明显地改善了ＨＺＳＭ－５的酸性性质和酸中心的高温水热稳定性。Ｃ１４裂解活性表明，渗铝后的ＡｌＺＳＭ－５裂解活性增加了７５ｗｔ％，渗铝后ＡｌＫＺＳＭ－５较渗铝前ＫＺＳＭ－５仍然保留较多的弱酸，强酸也有所增加，出现了羰基离子反应中心，与标样ＨＺＳＭ－５相比，催化裂化活性提高２０ｗｔ％左右。

沸石分子筛的补铝

采用水热KOH溶液法对低硅ZSM-5分子筛(Si/Al_2=40)或丝光沸石(Si/Al_2=15)进行骨架补铝。从补铝前后样品^(20)Si和^(27)Al魔角自旋核磁共振谱的分析,证明了补铝后样品骨架硅铝比降低10%以上。使用补铝后的ZSM-5分子筛或丝光沸石,异丙苯的裂化和甲苯的歧化反应活性提高30%。