低Na_2O/Al_2O_3比凝胶一步晶化法合成高硅小晶粒NaY分子筛

NaY晶体的n(Na_2O)∶n(Al_2O_3)=1.0,但现有NaY合成工艺的起始凝胶的n(Na_2O)/n(Al_2O_3)均较高,导致大量原料中的Na_2O及相应量其他组分没有转化为产品,而是进入晶化母液被滤除,因此NaY生产企业期望采用更低n(Na_2O)∶n(Al_2O_3)的凝胶来提高NaY合成收率。对起始凝胶Na_2O与Al_2O_3物质的量比为3.84~4.64的水热合成NaY分子筛做了研究。结果表明,在100℃以下晶化时,n(Na_2O)∶n(Al_2O_3)=3.84的低碱度凝胶不能晶化出NaY分子筛;在100℃以上晶化时,n(Na_2O)∶n(Al_2O_3)=3.84的低碱度凝胶能够晶化出结晶度、硅铝比(Si O2与Al_2O_3物质的量比,下同)均较高且无杂晶的NaY。其最佳的晶化条件:晶化温度为110℃、晶化时间为30 h。并可重复制备出平均结晶度为95%、平均骨架硅铝比为5.93、典型粒径约为1μm的小晶粒NaY分子筛,原料平均转化率达68.2%。

水解法制备Al_(13)Keggin离子的若干影响因素

作为柱撑粘土的柱化剂和水处理的絮凝剂的有效形态,Al13Keggin离子在石油化工、环境保护、水处理等领域具有广阔的应用前景,本文首先介绍了Al13Keggin离子的结构,然后由Al3+的水解特性入手讨论了总铝浓度(AlT)、碱化度(m=[OH-]/[Al3+])、加碱方式、加碱速率等多个因素对水解法制备Al13Keggin离子的影响,指出一次加碱法和微量滴碱法可能具有不同水解反应历程,最后对Al13Keggin离子今后可能的研究方向作出了展望。

(Al_(16)Ti)^(n±)(n=0-3)离子团簇中Ti原子对电子结构及其与H_2O分子相互作用的显著影响

用密度泛函理论结合全电子自旋极化方法构建并优化出了最稳定的(Al16Ti)n±(n=0-3)离子团簇,研究了其几何结构、稳定性和电子结构.同时研究了水分子在(Al16Ti)n±(n=0-3)离子团簇表面的吸附结构和吸附能.研究结果与纯(Al17)n±(n=0-3)离子团簇的电子结构及其与H2O分子的相互作用规律做了对比.通过电子最高占据轨道和最低空轨道的空间分布,发现大部分的活性电子占据在Ti原子位置,少量电子根据曲率从大到小的顺序依次占据.通过分析最稳定的(Al16Ti H2O)n±(n=0-3)吸附化合物的几何结构可以看出,水分子都倾向于吸附在Ti原子上,并且为亲氧吸附.在所有的吸附化合物中,(Al16Ti H2O)+具有最短的平均O―H键长,比孤立H2O分子中的O―H键约长0.0003 nm,然后随着电子数的增加或减少,O―H键都会进一步被拉长.研究结果表明,Al团簇离子中Ti原子的掺杂可以有效提高H2O分子的解离效率.另外,在金属团簇的几何结构效应与杂质效应共同出现时,杂质的影响占据了主导地位.

无机矿物聚合物混凝土界面过渡区影响因素的研究

通过无机矿物聚合物与石材间的黏结强度来衡量界面过渡区的力学性能,并利用微观手段观察界面过渡区的微观结构探索影响无机矿物聚合物界面过渡区力学性能的主要因素,为无机矿物聚合物混凝土的进一步应用奠定基础。无机矿物聚合物与大理石的界面黏结强度高于花岗岩的界面黏结强度,其28d界面黏结强度最高可达到7.9MPa。随着无机矿物聚合物中n(SiO2)/n(Al2O3)比值在2.6～2.9的范围内不断增加,无机矿物聚合物与大理石和花岗岩的界面黏结强度也在不断提高,最高可分别达到7.9MPa和4.3MPa。而随着n(SiO2)/n((Na2O)比值的不断增加,无机矿物聚合物与石材间的界面黏结强度则不断降低。无机矿物聚合物与石材间的界面过渡区力学性能受石材的种类和无机矿物聚合物自身的氧化物组成影响。

HZSM-5分子筛上苯、甲醇脱附规律及烷基化反应

对不同n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的HZSM-5分子筛进行了程序升温表面反应-质谱(TPSR-MS)表征,并采用程序升温脱附(TPD)法考察了苯、或甲醇2种物质在HZSM-5上的吸附脱附性能。结果表明,随HZSM-5分子筛n(SiO_2)/n(Al_2O_3)增加,酸强度降低,酸量减少;苯于60℃下吸附后程序升温脱附的过程中检测到乙烯,随n(SiO_2)/n(Al_2O_3)增高,检测到的乙烯越少,苯脱附量越高;甲醇于60℃下吸附后程序升温脱附的过程中检测到甲苯,但未检测到苯,n(SiO_2)/n(Al_2O_3)越高,检测到的甲苯量越小,甲醇脱附量越多。这表明HZSM-5分子筛n(SiO_2)/n(Al_2O_3)越高,越有利于苯、甲醇的单分子吸附。烷基化评价结果表明,高n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的HZSM-5分子筛烷基化活性较好,低n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的HZSM-5分子筛易失活,HZSM-5分子筛酸性质是影响苯-甲醇烷基化反应的主要因素之一。

纳米AlOOH(Al_2O_3)的合成及表面性质研究

以AlCl3·6H2O为铝源、NaOH为沉淀剂,采用水热合成法制得AlOOH纳米棒和纳米片,焙烧后得到相同形貌的Al2O3。通过X射线衍射、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱对样品进行表征。结果表明:所制样品为γ-AlOOH,焙烧后转变为γ-Al2O3,结晶度高,每个纳米棒及纳米片均为单晶;n(OH-)?n(Al 3+)对AlOOH和Al2O3的形貌有较大影响,随着n(OH-)?n(Al 3+)的增大,AlOOH的长径比逐渐减小,最终成为纳米片;Al2O3纳米棒表面有2种类型的羟基,分别归属于(110)晶面HO-2μ-AlⅥ和(100)晶面HO-3μ-AlⅥ,Al2O3纳米片表面有4种类型的羟基,分别归属于(111)晶面HO-3μ-AlⅥ、HO-2μ-AlⅥ和(110)晶面HO-2μ-AlⅥ和HO-3μ-AlⅥ。

无机矿物聚合物混凝土氯离子渗透性的研究

研究了Ca O含量及n(Si O2)/n(Al2O3)对无机矿物聚合物混凝土氯离子渗透性的影响,通过SEM图对试样进行了微观结构形貌观察,试验结果表明:无机矿物混凝土氯离子渗透性能受Ca O含量和n(Si O2)/n(Al2O3)变化影响明显,其氯离子电通量值随着Ca O含量增加而减小,随着n(Si O2)/n(Al2O3)增大呈现先减小后增大走向。

不同硅/铝比ZSM-35分子筛对戊烯骨架异构化性能的影响

以市售ZSM-35分子筛为晶种,使用静态晶种法合成了具有不同投料硅/铝比(n(SiO2)/n(Al2O3))的ZSM-35分子筛,通过X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、氧气程序升温氧化(O2-TPO)等手段对其进行表征。以炼油醚化副产品C5馏分为原料,研究了不同硅/铝比ZSM-35分子筛催化剂的骨架异构化反应催化性能。结果表明,成功合成出了具有较高相对结晶度且为纳米薄片状堆积结构的ZSM-35分子筛。随着投料硅/铝比从30增加到200,ZSM-35分子筛XRF实测硅/铝比从19.59逐渐增加到60.01,其弱酸和强酸的酸强度都有一定程度的降低,相对酸量也随之降低;同时O2-TPO测定的反应后催化剂上碳燃烧的CO和CO2峰面积也逐渐降低,造成对反应性能的影响。随着投料硅/铝比的增大,ZSM-35分子筛催化正构戊烯异构化转化率和收率都呈现先增加后减少的趋势,其中当投料硅/铝比为100时,转化率和收率均达到最大值。

地聚合物混凝土抗压强度发展规律的研究

以矿渣、偏高岭土为主要原料,在碱性激发剂作用下形成地聚合物,并以此为胶凝材料制备地聚合物混凝土。研究了地聚合物组成材料中n(SiO2)/n(Al2O3)摩尔比、n(Na2O)/n(Al2O3)摩尔比与制备的地聚合物混凝土抗压强度之间的关系,并建立了地聚合物混凝土抗压强度与水胶比以及相同氧化物组成下地聚合物水泥净浆抗压强度之间的数学模型。研究表明:n(Na2O)/n(Al2O3)=0.3,n(SiO2)/n(Al2O3)=3.9,水胶比=3.5时,地聚合物混凝土抗压强度达到最大值;通过多元线性回归分析,建立了地聚合物混凝土28d强度(y)与净浆28d强度(x1)、水胶比(x2)之间的数学模型为:y=22.99+0.62x1-21.