在水蒸气气氛中合成沸石分子筛及其特性

无定型硅铝凝胶－Ｎａ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－Ｈ２Ｏ在水蒸气相中可以晶化合成出ＬＴＡ、ＦＡＵ和ＭＯＲ沸石晶体。本文重点研究了ＭＯＲ沸石的晶化条件和物理化学特性。它在间二甲苯异构化催化反应中催化活性为８４．６％，对二甲苯选择性为２２．０％。实验结果表明，蒸气相合成ＭＯＲ沸石时，以ＭＯＲ沸石作晶种，可以加速ＭＯＲ沸石生长，有利于提高沸石产率；而加入杂晶ＡＮＡ沸石和石英，不能阻止ＭＯＲ沸石的生成，为沸石双相共存晶化机理提供了一个证据。

蒸气相合成BZSM-5沸石用于间二甲苯异构化反应

首次利用蒸气相法合成的BZSM-5沸石作为异构化催化剂,测定了BZSM-5沸石对间二甲苯异构化的活性和选择性。当B_2O_3/Al_2O_3(摩尔比)为1.8时异构化活性(50.97%)和选择性(20.86%)均达到较佳值。用IR、NH_(?)-TPD表征了BZSM-5沸石的酸强度及酸分布,同时与异构化活性和选择性进行了关联。实验结果表明,在合成中加入适量的硼有利于提高异构化活性和选择性。

蒸气相法B-Al-ZSM-5沸石的合成与性质

无定形凝胶(Na_2O-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2-H_2O)在Et_3N-EDA-H_2O蒸气中结晶形成含硼和铝的ZSM-5沸石。用XRD和计算所得的晶体结构参数、TG-DTA、FT-IR、NH_3-TPD对反应合成的B-Al-ZSM-5沸石进行了表征。结果表明,蒸气相法合成的沸石样品,孔道更趋于椭圆,有利于对二甲苯的生成。在二甲苯临氢异构化反应中,活性和选择性分别为82.8w%和21.2w%,合成B-Al-ZSM-5的催化性能和表面酸性的测定与晶体结构一致。

利用双头季铵盐合成特殊形貌的EU-1分子筛及其催化性能

以双头季铵盐C_(18-6-6)Br_2为辅助模板剂,分别通过水热法和蒸汽相法合成了具有特殊形貌的EU-1分子筛。利用XRD、SEM、NH_3-TPD和N_2吸附-脱附等手段对样品进行表征,使用二甲苯异构化作为探针反应进行催化性能评价。结果表明:双头季铵盐C_(18-6-6)Br_2的加入可明显改变EU-1分子筛的形貌,尤其在蒸汽相条件下作用效果更为显著,合成的EU-1分子筛形貌呈蜂巢形,同时其强酸量和弱酸量下降,总比表面积和总孔体积分别增加了83.65%和126.72%,二甲苯异构化反应中对二甲苯(PX)收率、选择性(Y(C_8))和催化活性([PX]/ΣX)均显著提高,分别增加了8.94%,6.44%和6.01%。

固相合成法制备甲苯甲醇烷基化的ZSM-5@silicalite-1核壳分子筛催化剂

以ZSM-5晶体为核,将二氧化硅(SiO_(2))、四丙基溴化铵(TPABr)和氟化铵(NH4F)固体研磨成粉作为原料,采用固相合成法制备ZSM-5@silicalite-1核壳分子筛催化剂;并借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和2,6-二叔丁基吡啶吸附红外光谱(DTBPy-IR)等手段,对核壳分子筛催化剂的结构进行表征,考察其对甲苯甲醇烷基化反应的催化性能。结果表明,通过固相合成法,ZSM-5核晶体外表面外延生长出了全硅MFI型分子筛(silicalite-1)壳层,且该核壳催化剂表现出较高的对二甲苯(PX)选择性。还考察了核晶体尺寸对核壳结构催化剂的影响。研究发现,随着核晶体尺寸的增大,核壳分子筛的甲苯转化率下降、PX选择性上升。作为对比,采用传统水热合成法(液相合成法)制备了核壳分子筛,考察了核晶体尺寸的影响。研究发现,随核晶体尺寸增大,水热合成法制备的核壳分子筛的甲苯转化率呈现先减后增的趋势,PX选择性则相反。由此得出,固相合成法对于较大核晶体的壳层生长具有更好的适用性,表现出广阔的应用前景。