ZSM-5、ZSM-57分子筛和丝光沸石间的转晶规律

考察了硅铝比、碱度、有机胺模板剂、晶化时间及温度等合成条件对ZSM-5、ZSM-57 分子筛和丝光沸石之间相互转晶的影响. 发现较高的碱度、较长的晶化时间有利于合成丝光沸石；较低的碱度、较高的诱导晶化温度、较长的晶化时间有利于合成低硅铝比的ZSM-57 分子筛；合成低硅铝比的ZSM-5分子筛则需要在能合成丝光沸石和ZSM-57 分子筛的碱度区间内精确调节碱度, 缩短晶化时间、降低诱导晶化温度、加入适当晶种, 有利于合成低硅铝比的ZSM-5 分子筛. 合成条件稍微改变, 会导致各种沸石之间发生转晶, 晶化产物出现两种或两种以上的晶型.     

不同硅铝比的Cu—ZSM—5／堇青石械催化剂的NO分解反应性能

考察了原位合成的不同硅铝比的Cu-ZSM-5/堇青石械催化剂上的NO分解反应。结果表明,在573－773K的温度范围内,铝硅比分别为60,55和40的催化剂在723K下NO的转化率最高,而硅铝比小于25的催化剂上的NO转化率很低。低温有利于N2O的生成。整体式催化剂上的NO转化率低于单纯的分子筛催化剂Cu-ZSM-5,但其催化转换频率高于后者。     

无胺法合成高硅丝光沸石的表征

采用XRD、SEM、FT-IR、MAS NMR等表征手段, 对以氟离子为结构导向剂无胺法合成的高硅丝光沸石进行了表征. 结果表明: 高硅丝光沸石结构属立方晶系, 晶胞参数小于传统低硅丝光沸石, 但b、c值要比相近硅铝比非氟体系合成的丝光沸石样品的大; 样品形貌及粒径与其硅铝比有关, 表明晶化条件对产物形貌及粒径均有影响; 随硅铝比的增大, FT-IR光谱中450、544、1053 cm-1谱带向高频移动, 720 cm-1谱带强度减弱, 表明骨架中铝减少而硅增多; 采用含氟无胺体系合成高硅丝光沸石时基本上不会产生非骨架铝.     

氟离子对无胺法合成高硅丝光沸石的结构导向作用

 在含氟无胺体系中合成了高硅丝光沸石，研究了合成条件对丝光沸石产物的影响．结果表明，投料n（SiO2）／n（Al2O3）＝20～200时，控制晶化条件可得到高硅丝光沸石纯相．由含氟无胺体系中丝光沸石的热力学稳定相区可见，氟离子的引入对方沸石的生成的相区无影响，ZSM－5和镁碱沸石生成的相区消失，丝光沸石生成的相区扩大，石英生成的相区缩小，且基本上变为两相共存区．合成产物丝光沸石的硅铝比随着氟硅比的升高同步增大，证明氟离子在无胺合成高硅丝光沸石时具有结构导向作用．     

不同硅铝比的Cu-ZSM-5/堇青石整体式催化剂的NO分解反应性能

 考察了原位合成的不同硅铝比的Cu－ZSM－5／堇青石整体式催化剂上的NO分解反应．结果表明,在573～773K的温度范围内,硅铝比分别为60,55和40的催化剂在723K下NO的转化率最高,而硅铝比小于25的催化剂上的NO转化率很低．低温有利于N2O的生成．整体式催化剂上的NO转化率低于单纯的分子筛催化剂Cu－ZSM－5,但其催化转换频率高于后者．     

以四乙基溴化铵为模板剂气相传输法合成β沸石

以廉价的四乙基溴化铵为模板剂,采用原料直接混合气相传输法合成β沸石.利用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜等手段对产物进行了表征,考察了合成条件对β沸石晶化的影响.结果表明,在硅铝比为15～200,钠硅比为0.35～0.55,模硅比大于0.12时都可以得到结晶度良好的β沸石.该方法合成β沸石需要较高的碱硅比,投料硅铝比范围宽,晶体生长速度快,423 K时10 h生长期已基本结束.过高的晶化温度和过长的晶化时间均易导致杂品生成.合成的β沸石形貌随晶化时间变化,由晶化初期的椭球形转变为晶化结束时的不规则多面体.     

蜂窝状堇青石上镁碱沸石和Beta分子筛的原位合成

本文报道了镁碱沸石和Beta分子筛在蜂窝状堇青石载体上的原位合成,并探讨了物料配比、晶化时间、载体预处理等因素对原位合成的影响,获得了适宜的合成条件。XRD和SEM的结果显示,使用水热法可使镁碱沸石和Beta分子筛均匀牢固地覆盖在蜂窝状堇青石载体的表面和孔道内壁。为今后使用这种新型复合材料作为汽车尾气净化催化剂打下了基础。     

NaA,MAP和MAX高铝沸石的结构定向及其转晶

本文根据不同沸石的结构特点及其在晶化动力学上的差异,由化学组成相近的硅铝凝胶混合物(投料Si/Al比约为1)定向合成出具有不同骨架结构的高铝沸石—NaA,MAP和MAX。考察了沸石晶化过程中晶化导向剂、晶种以及金属阳离子在合成高铝沸石的结构导向作用以及上述三种高铝沸石间的转晶规律。同时本文首次发现了MAP沸石的“室温固相转晶”现象。     

高渗透性能丝光沸石膜的合成及在醇/水分离体系中的应用

 以四乙基溴化铵为模板剂，用原位水热合成法在α－Al2O3陶瓷\r\n管上合成出丝光沸石膜，系统研究了合成母液的组成、晶化时间、老化\r\n时间、硅源和铝源以及氟化钠助剂的添加等因素对丝光沸石膜成膜和表\r\n面形貌的影响．结果表明，老化可使成膜沸石的晶粒从30μm减小到5μ\r\nm；添加氟化钠也能减小晶粒的大小；使用异丙醇铝为铝源能制得高度\r\n定向的丝光沸石膜．提出了丝光沸石膜的成膜机理，认为成核发生在载\r\n体表面，凝胶层的晶化过程是从载体的表面开始,不断转化,充分生长后达到凝胶层的表面. 丝光沸石膜对醇/水混合体系的分离研究表明,水/甲醇、水/乙醇、水/正丙醇和水/异丙醇的分离因子分别可达到1500(323 K,水含量xw=15%),4200(343 K,xw=15%),4200(343 K,xw=50%)和3400(343 K,xw=50%),所合成的丝光沸石膜能选择性地透过水,对醇/水混合物有较高的分离系数.     

低硅铝比ZSM-48分子筛合成及其正构十二烷临氢异构催化性能研究

通过静态水热合成法,溴化六甲二铵作为结构导向剂合成出系列低硅铝比的ZSM48沸石分子筛(Si/Al100),所合成样品中最低硅铝比为38.6(ICP-AES),这将拓宽ZSM-48高硅沸石分子筛的应用范围。制备Pt负载双功能催化剂,用于正构十二烷临氢异构催化反应。结果表明,硅铝比的改变可以影响催化剂的活性,投料硅铝比为70的双功能催化剂具有最优的催化性能,但硅铝比改变对异构产物的分布没有明显的影响,其异构产物以支链在中间位的异构体为主。     

系列硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛的合成和表征

以自制不对称双子季铵盐表面活性剂为模板, 在水热合成体系中控制合成系列硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛.采用X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附、X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜(SEM)和²⁷Al魔角旋转核磁共振(²⁷Al MAS-NMR)对合成的样品进行了表征. 详细研究了晶化温度、晶化时间、结构导向剂(SDA)用量、碱度等对合成的影响和纳米薄层ZSM-5分子筛的形成过程. 结果表明: 分子筛硅铝比越高, 结构导向剂用量越大, 所需的晶化时间越短; 晶化温度越高, 晶化时间越短; 且不同硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛的形貌规整度、比表面积和介孔/微孔孔容比例随着硅铝比而变化.     

Synthesis of High-Ratio Mordenite

Synthesis of a mordenite-like zeolite from reaction mixtures of composition 2.5R ·. (2.2-7.3)Na₂O · Al₂O₃ · (12-40)SiO₂ · (300-1200)H₂O, where R is monoethanolamine, was studied. The crystallization conditions under which mordenite with a SiO₂/Al₂O₃ ratio of 13 to 22 can be synthesized were determined.     

EU-1分子筛的合成及其在正己烷异构化反应中的催化性能

在不同硅铝比(nSiO₂/nAl₂O₃)的合成凝胶(含纯硅凝胶)中引入晶种,合成了纯相的EU-1分子筛。研究了铝源、模板剂和晶种添加量对EU-1分子筛的结晶度、形貌尺寸等的影响;重点研究了不同硅铝比对样品结晶度、晶粒尺寸、酸性、比表面积和孔容等的影响。将合成结果绘制成了纯相EU-1分子筛的合成条件三元图,从三元图可看出,晶种法可显著扩大纯相EU-1分子筛的合成区域。将Pt/H-EU-1用于正己烷异构化反应,结果表明,该催化剂具有优异的正己烷异构化活性及稳定性,对异构烷烃有较高的选择性。     

Synthesis and properties of mullite and cordierite aerogels

This work deals with the preparation of aluminosilicate aerogels, especially mullite (3Al₂O₃·2SiO₂) and cordierite (2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂) aerogels, from the cohydrolysis of tetraethoxysilane and chelated aluminum-secbutylate; in the case of cordierite magnesium nitrate was added. The influence of various preparation conditions on the aerogel synthesis is described. Crystallization and sintering behavior of mullite aerogels supercritically dried in acetone or alcohol differs from that one of mullite aerogels dried in CO₂. During non-isothermal heat treatment the former show a drastically reduced shrinkage compared to the latter. This behavior can be explained by a phase separation during the high temperature autoclaving process. In cordierite aerogels the crystallization of tetragonal mullite at about 1000°C is observed, while the correspondent xerogels show the crystallization of - and - cordierite between 1000 and 1100°C. On the other hand sintering is promoted in cordierite aerogels, which is due to the content of MgO.     

EU-1分子筛的合成及其在正己烷异构化反应中的催化性能

在不同硅铝比(n_SiO2/n_Al2O3)的合成凝胶(含纯硅凝胶)中引入晶种,合成了纯相的EU-1分子筛。研究了铝源、模板剂和晶种添加量对EU-1分子筛的结晶度、形貌尺寸等的影响;重点研究了不同硅铝比对样品结晶度、晶粒尺寸、酸性、比表面积和孔容等的影响。将合成结果绘制成了纯相EU-1分子筛的合成条件三元图,从三元图可看出,晶种法可显著扩大纯相EU-1分子筛的合成区域。将Pt/H-EU-1用于正己烷异构化反应,结果表明,该催化剂具有优异的正己烷异构化活性及稳定性,对异构烷烃有较高的选择性。     

Synthesis of a gallosilicate analogue of high silica,large Port Mordenitel

A high silica (SiO₂/Ga₂O₃ = 42) crystalline mordenite containing gallium (III) in framework positions has been prepared by hydrothermal crystallization at 413 K in the presence of tetraethylammonium bromide. Evidence for the presence of framework gallium in the mordenite lattice is obtained from chemical analysis, XRD, framework IR, solid state MASNMR, thermoanalytical studies, sorption and catalytic activity studies. Chemical analysis and NMR data indicate the absence of significant amounts of aluminium (SiO₂/Al₂O₃ > 2400). An increase in the interplanar spacing and unit cell volume as well as a shift to lower wavenumbers of framework vibrations occurs on gallium incorporation in the mordenite lattice. Ga-mordenite exhibited significant ion exchange capacity. The gallium analogue of mordenite exhibited significant catalytic activity and shape selectivity in the isomerization reaction ofm-xylene.NCL communication No. 5317.     

Organic‐Free,ZnO‐Assisted Synthesis of Zeolite FAU with Tunable SiO2/Al2O3 Molar Ratio

Zeolite FAU with tunable SiO₂/Al₂O₃ molar ratio has been successfully synthesized in the absence of organic structure‐directing agents (OSDA). Specifically, the addition of zinc species contributes to the feasible and effective adjustment of the framework SiO₂/Al₂O₃ molar ratio between about 4 and 6 depending on the amount of zinc species added in the batch composition. In contrast, a typical OSDA such as tetramethylammonium hydroxide (TMAOH) has a limited effect on the SiO₂/Al₂O₃ molar ratio of the zeolite. The role of zinc species is essential for the crystallization of zeolite FAU with a higher SiO₂/Al₂O₃ molar ratio under the particular synthesis conditions. It is speculated that zinc species may suppress the incorporation of aluminum into the aluminosilicate framework, which is due to the Coulombic repulsive interaction. A higher SiO₂/Al₂O₃ molar ratio is also found to be accompanied by a lower CO₂ adsorption heat for CO₂/CH₄ separation.     

Using Taguchi Robust Design Method to Develop an Optimized Synthesis Procedure for Nanocrystals of ZSM‐5 Zeolite

The effects of TPAOH/SiO₂, H₂O/SiO₂, SiO₂/Na₂O and SiO₂/Al₂O₃ ratios in the initial synthetic mixture on the crystallization of nanoparticles of ZSM‐5 zeolite under atmospheric pressure were studied. A Taguchi orthogonal experimental design with three levels of the above‐mentioned parameters was used to optimize the experiment parameters by the analysis of variances (ANOVA). Applying the Taguchi method significantly reduced the time and cost for optimization. The obtained products were characterized by scanning electron microscopy, X‐ray diffraction and FT‐IR spectroscopy. As a result of the Taguchi analysis TPAOH/SiO₂ followed by SiO₂/Al₂O₃ was the most influencing parameters for the synthesis of nanosized ZSM‐5 crystals.     

不同硅铝比Al-ITQ-13分子筛的甲醇制丙烯反应催化性能

采用晶种法直接合成了硅铝比(SiO_2/Al_2O_3物质的量比)为137、224和309的三种Al-ITQ-13分子筛,并采用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N_2吸附-脱附、固体核磁共振(MAS NMR)和NH_3-程序升温脱附(NH_3-TPD)等分析方法对不同硅铝比分子筛进行了表征,并在固定床微型反应评价装置上,考察了硅铝比对甲醇转化制丙烯反应性能的影响。结果表明,不同硅铝比Al-ITQ-13分子筛呈现出相似的织构性质,酸量及酸强度随着硅铝比的升高逐渐下降。硅铝比对甲醇转化反应的产物分布存在较大的影响;随着硅铝比的升高,氢转移反应和芳构化反应活性降低,使得乙烯选择性下降,而丙烯和丁烯的选择性升高。硅铝比由137提高到309,丙烯的选择性(质量分数)由46.04%增加到55.52%,而丙烯/乙烯比由3.39提高到6.57。     

无有机模板剂水热合成Co同晶取代的丝光沸石分子筛

在硅酸钠、硫酸铝、硝酸钴和氢氧化钠的全无机体系条件下, 采用无有机模板剂水热法合成了Co同晶取代的丝光沸石分子筛. 通过粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体(ICP)光谱、氮气吸附、紫外-可见(UV-Vis)光谱、热重(TG)分析等手段对所得固体产物的织构性质以及钴在分子筛中的存在状态进行了表征. 结果表明, 该方法成功地将Co离子引入到丝光沸石分子筛的骨架结构中, 未发现骨架外Co物种. 典型的合成条件为n(Co)/n(SiO₂) =0.01-0.04, n(SiO₂)/n(Al₂O₃) =20-50, n(H₂O)/n(SiO₂) =40, n(Na₂O)/n(SiO₂)=0.4, 晶化温度170 °C, 晶化时间3-7 d. 讨论了Na+离子在无有机模板剂合成中的结构导向作用. 全无机体系合成得到的产物无需进行传统的高温煅烧处理, 即可获得开放的微孔孔道, 实现了低成本、低能耗、环境友好的Co-丝光沸石的合成.