纳米多级孔分子筛：简短的综述

分子筛是一种三维微孔结构的硅铝酸盐晶体,具有灵活多变的骨架和组成、较高的物理和水热稳定性、无毒、高比表面积、离子可交换性以及很低的成本等特点,因而在油品精制、石油化学、农业、水和污水处理等众多领域中用作离子交换剂、催化剂和吸附剂。尽管分子筛的应用是基于其本身的微孔结构,但微孔也导致体积较大的反应物和产物分子的传质阻力高。通过制备纳米尺度和多级孔结构的分子筛等多种手段可克服常规分子筛所具有的传质限制。人们已经开发了多种方法制备了新型的分子筛材料,并考察了它们在各种催化反应和吸附反应中的性能。在反应体系中采用这种多级孔的纳米分子筛,有可能提高催化剂的使用寿命和催化性能,抑制积碳和失活。本综述概述了多级孔分子筛和纳米分子筛的高性能及其合成方法的最新进展,讨论了每个合成方法的优缺点,简述了纳米分子筛和二级孔结构分子筛的催化应用,并与常规分子筛进行了比较。     

MCM—41中孔分子筛的合成及其性质

以十六烷基三甲基省化铵（ＣＴＡＢ）作模板剂，研究了水热体系中孔ＭＣＭ－４１分子筛的合成条件。在Ｈ２Ｏ／Ｓｉ介于１２－１００，Ｓｉ／Ａｌ介于１０－∞，ＣＴＡＢ／Ｓｉ介于０．０８－０．２时，可以合成出ＭＣＭ－４１分子筛，在国入煤油等混合烃的合成体系中，可以合成出孔径大于４ｎｍdisplay structure     

引导剂对合成ZSM—5沸石分子筛性能影响的研究

本文采用在无胺的凝胶体系中加入引导剂的方法合成ZSM－5分子筛催化剂其物化性质和催化性能与用纯有机胺合成的ZSM－5分子筛催化剂相一致；考察 了加入不同品种和数量的引导剂对所合成的分子筛 的物化性能和催化性能的影响；在1001合成釜上进 行放大试验，得到了满意的结果；这种催化剂在100ml反应器（CO＋H2两段法合成汽油）上经过4400h的运转，其活性稳定性和选择性 仍然没有下降的趋势；考察了高温水蒸汽和理对催化剂的 活性稳定性和芳构化的影响。     

XRD法研究V2O5与NaY,NaM分子筛的相互作用

负载于多孔性、高比表面载体上的V_2O_5是工业上SO_2、CO及碳氢化合物氧化的催化剂。多年来人们对催化剂中V_2O_5的存在状态进行了广泛的研究,发现非晶相表面层V(Ⅴ)具有较高的催化活性。本文试图根据唐有祺、谢有畅等提出的氧化物在载体表面的自发分散现象,将     

Co/AlPO4-5催化剂中Co的状态及其作用

本文用IR,TEM,FABMS,ESCA,XRD以及还原度的测定等方法,描述了Co/AlPO_4-5上Co_3O_4在氢作用下变成Co°,CoO以及未还原的Co_3O_4三种状态的还原过程和钴的颗粒分布的变化,并表明在还原过程中,可能有钴的簇状物生成,导致B酸形成。     

微孔-微孔复合分子筛的结构特征及应用

微孔-微孔复合分子筛是指两种(或多种)微孔分子筛的复合晶体,不仅具备单一分子筛的特性,而且由于复合过程中产生的结构畸变使其具有独特的孔道结构和酸性质,进而体现出优异的催化反应特性,成为当今分子筛领域的研究热点。微孔-微孔复合分子筛可分为共晶分子筛和共生分子筛两种,前者通过两种分子筛晶体的无限成分单元重排,有利于构成新的完整的晶体结构,后者则是两种分子筛共生长过程中得到的两相交错生长的复合体,产生微结构畸变和界面效应。本文对微孔-微孔复合分子筛进行归纳和分类,并系统介绍了微孔-微孔复合分子筛的研究进展,着重阐述了共晶分子筛和共生分子筛的合成与微结构特点以及在催化反应领域中的应用。     

钛硅分子筛催化剂的研究进展

钛硅分子筛催化剂的研究进展张小明张兆荣索继栓１）李树本（中国科学院兰州化学物理研究所精细石油化工中间体国家工程研究中心兰州７３００００）关键词钛硅分子筛催化氧化中孔分子筛分类号Ｏ６４３．３２含钛催化剂在有机化合物氧化反应中的作用是众所周知的［１，２］...     

超细分子筛的合成,结构特性及在催化中的应用

超细粒子通常是指尺寸小于几百纳米的微小固体颗粒,是一类介于原子簇和宏观物体之间的介观物质,其表面原子数与体相总原子数之比随粒径尺寸的减小而急剧增大,显示出明显的体积效应、表面效应和量子尺寸效应,从而使超细粒子成为具有独特的物理化学性质的新材料．超细分子筛又称纳米分子筛,作为此类新材料中的一员,它独特的催化性能和对气体的分离能力,近年来引起了人们极大的兴趣,成为催化领域中的研究热点之一．我们综述了超细分子筛的合成方法及其结构和性能的表征,着重介绍超细分子筛在催化领域中的应用,并对其发展前景进行了展…     

ERB-1分子筛的合成与表征

 分别以白炭黑、硼酸和氢氧化钠为硅源、硼源和碱源,以六亚甲基亚胺为模板剂,系统地研究了硅硼比、碱量、模板剂用量和水量对合成ERB-1分子筛的影响,并采用N2物理吸附、吸附NH3的程序升温脱附、热重和差热分析、 X射线衍射和傅里叶变换红外光谱等手段对样品的表面性质、酸性和热稳定性进行了表征. 结果表明,合成ERB-1分子筛较好的原料组成为 n(SiO2)/n(B2O3)=0.6～2, n(H2O)/n(SiO2)=40, n(NaOH)/n(SiO2)=0.1～0.2和n(HMI)/n(SiO2)=0.8～1; ERB-1分子筛上的酸中心以弱酸为主,且酸强度较低; ERB-1的结构在800 ℃以下保持稳定.     

乙苯工艺技术开发及工业应用进展

乙苯是重要的基本有机化工原料,主要用于生产苯乙烯,进而作为合成橡胶和塑料等高分子材料的单体.乙苯的生产主要采用苯和乙烯的烷基化工艺.传统的AlCl3法由于存在设备腐蚀和环境污染等问题己逐步被环境友好的分子筛烷基化法取代.分子筛烷基化法分为气相法和液相法.气相烷基化催化剂为ZSM-5分子筛,例如Mobil-Badger气相烷基化工艺;液相烷基化催化剂有Y,Beta和MCM-22分子筛,例如Lummus/UOP的EBOne工艺和Mobil-Raythen的EBMax工艺.近年来,随着经济的发展,全球范围内乙苯需求量逐年增加,产能也逐渐扩大.尤其在中国大陆,目前乙苯产能居世界首位,其乙苯工艺技术的开发也最为活跃.经过20多年的发展,苯烷基化制乙苯工艺取得了长足发展.中国科学院大连化学物理研究所在成功合成ZSM-5/ZSM-11分子筛的基础上,与中国石化、中国石油联合开发了苯与干气气相烷基化制乙苯工艺;中国石化上海石油化工研究院则以ZSM-5分子筛为基础,开发了适应原料多样性的苯气相烷基化制乙苯催化剂和工艺技术,可以采用石油苯、焦化苯、纯乙烯、乙醇和稀乙烯为原料;石油化工科学研究院则开发了基于Beta分子筛的苯与乙烯液相烷基化催化剂及液相循环烷基化工艺.以上催化剂及工艺技术均己工业化应用.此外,实现催化烷基化与分离同时进行的催化蒸馏工艺以及乙烷脱氢再与苯烷基化的两段法制乙苯工艺的研究也取得了一定进展.在苯烷基化制乙苯工艺中,气相法操作温度高,苯与乙烯进料摩尔比高,因而能耗高,同时二甲苯含量高,产品纯度低.液相烷基化工艺则具有温度低和苯/烯比低的特点,其能耗控制及产品质量均优于气相法工艺.但是,液相反应中的扩散阻力大,孔道为10元环的ZSM-5分子筛失活迅速,因而选用了具有12元环孔道的Y,Beta和具有表面12元环碗状半超笼的MCM-22分子筛为催化剂.然而,液相法工艺的苯与乙烯进料摩尔比仍然远高于理论化学计量比,其产品中含有一定比例的多乙基苯(主要是二乙苯),需采用烷基转移过程将多乙基苯与苯反应生成乙苯.进一步降低苯/烯比、提高单乙苯选择性是未来乙苯工艺开发的努力方向.研究表明,介孔分子筛及纳米片状分子筛在苯烷基化反应中具有优于常规分子筛的催化表现,即更高的乙烯转化率和乙苯选择性.其原因在于,扩散是影响苯烷基化反应性能的关键因素,扩散性能的改善使得产物从活性位解吸后更容易扩散出去,进而空出活性位并进一步催化新的底物.同时,单烷基化产物与新的烷基化试剂进一步发生烷基化的几率降低,提高了单烷基化产物的选择性.因而,采用扩散性能更好的催化剂催化苯烷基化反应前景看好,关键问题在于如何简单并廉价地获取该类材料.另外,虽然分子筛催化苯烷基化是一个环境友好的工艺过程,但是在分子筛催化剂制备过程中会产生环境污染.同时,失活催化剂的处理也是需要考虑的问题.开发分子筛的绿色合成技术,减轻甚至消除环境污染是一个值得努力的方向;开发失活催化剂的综合利用技术,如采用失活催化剂为原料用于分子筛的合成,可以作为环境保护的有效手段.     

非碱性介质中全硅分子筛的合成与表征

在非碱性介质中,F-离子存在下,采用水热方法研究了全硅分子筛的合成。以三丙胺、胆碱、三亚乙基二胺和哌嗪为模板剂,合成出具有MFI结构(ZSM-5型)的全硅分子筛。全硅Theta-1和ZSM-39的模板剂分别为1,6-已二胺和四甲基溴化铵。~(29)Si MAS NMR研究结果表明,该体系得到的全硅分子筛具有结晶度高和缺陷少的特点。     

新型中孔分子筛合成进展

综述了中孔分子筛在合成及相应机理解释等方面的最新研究进展，中孔分子筛材料可能在石油加工及其它更广泛的领域找到新的用途。     

Pt／H—Ga—Si杂原子分子筛催化剂上丙烷芳构化

考察了在具有Ｐｅｎｔａｓｉｌ孔道结构的Ｈ－Ｇａ－Ｓｉ杂原子分子筛及ＨＺＳＭ－５分子筛催化剂上的丙烷芳构化，Ｐｔ／Ｈ－Ｇａ－Ｓｉ有较高催化活性和芳烃选择性。用ＸＲＤ、ＴＥＭ和ＴＰＲ等于译催化剂进行了表征，讨论了Ｐｔ与Ｇａ的相互作用。Ｐｔ／Ｈ－Ｇａ－Ｓｉ为双工能催化剂，Ｐｔ促进烷烃脱氢成为烯烃，还能降低丙烷裂解活性，而且可稳定骨架Ｇａｗ，使其不易脱除；Ｇａ要以提高中间烯烃转变为芳烃的选择性。     

具有 MWW 结构钛硅分子筛的研究进展

 综述了具有 MWW 结构钛硅分子筛的制备方法、孔道和晶体结构的调变和修饰以及催化应用三个方面的研究进展. 与 TS-1 相比, 具有 MWW 结构钛硅分子筛的制备方法多种多样; 其孔道结构可塑性强, 通过采用层间剥离、柱撑以及分子水平硅烷化插硅扩孔技术, 可以增大和暴露孔道和外表面, 满足不同选择氧化反应的要求. 由于 MWW 结构钛硅分子筛拥有复杂而独特的孔道结构, 所以在小分子 (如直链烯烃等) 的环氧化反应, 和大分子 (环状烯烃, 二苯并噻吩等) 氧化反应中都表现出优异的催化性能. 此外, 该钛硅分子筛表现出与 TS-1 完全不同的溶剂效应, 用于烯丙基氯液相环氧化与酮类氨氧化反应主产物选择性更高.     

ZSM-5/Y复合分子筛的酸性及其重油催化裂化性能

 ZSM-5/Y是本研究组合成的一种新型复合分子筛材料. 用“两次交换,两次焙烧”和磷 酸氢二铵浸渍方法对该复合分子筛材料进行了改性,采用红外光谱表征了复合分子筛的酸性,研究了磷改性对复合分子筛样品羟基区谱学性质的影响,并与相应的机械混合分子筛样品进 行了对比. 红外光谱数据表明,磷改性后复合分子筛的B酸(主要是中强酸)增加,而机械混合分子筛在各个酸强度区域的B酸量和L酸量都减少. 以新疆重油为原料考察了改性后复合分子 筛样品和机械混合分子筛样品的催化裂化性能. 与相应的机械混合分子筛催化剂相比,磷改 性复合分子筛催化剂具有较高的柴油选择性,其柴油产率增加了4.1个百分点,柴汽比增加了0.11,总轻油产率与机械混合分子筛相当. 用气体产物中的CMR(裂化机理比)和C3/C4比 值分析了复合分子筛的催化性能与其聚集体结构的关系.     

MFI分子筛前驱体对Y型沸石分子筛表面的修饰及其催化性质

间、对-甲基异丙苯是生产间、对-苯酚的反应中间体,因此其制备受到国内外广泛关注．ZSM-5,Y型,betn等沸石分子筛和掺杂zn的Al-MCM-41介孔分子筛在此反应中表现出不同的择形性．近年来利用沸石分子筛前驱体自组装技术合成的新型介孔材料已显示出优异的催化性能,