CXN天然沸石的研究1: 离子交换与结构性质表征

采用离子交换和焙烧等方法,对我国CXN天然沸石(STI型)进行改性。应用化学分析,粉末XRD,TG/DTA,^2^7AlMASNMR,^2^9SiMASNMR,低温N~2吸附等方法表征相关的结构、离子交换等性质。CXN沸石的晶胞组成Na~0~.~2Mg~0~.~1Ca~8~.~4[Al~1~7~.~2Si~5~4~.~8O~1~4~4].65H~2O,属富钙型。经离子交换脱Ca^2^+后的沸石在焙烧过程中伴随有骨架脱铝,骨架的热稳定性已由原样的500℃以下提高到700℃以上。交换改性后的沸石,呈现反映该沸石微孔特性的I型氮吸附等温线。     

CXN天然沸石的研究Ⅰ.离子交换与结构性质表征

采用离子交换和焙烧等方法,对我国CXN天然沸石(STI型)进行改性.应用化学分析,粉末XRD,TG/DTA,~(27)Al MAS NMR,~(29)Si MAS NMR,低温N_2吸附等方法表征相关的结构、离子交换等性质.CXN沸石的晶胞组成Na_(0.2)Mg_(0.1)Ca_(8.4)[Al_(17.2)Si_(54.8)O_(144)]·65H_2O,属富钙型.经离子交换脱出Ca~(2 )后的沸石在焙烧过程中伴随有骨架脱铝,骨架的热稳定性已由原样的500℃以下提高到700℃以上.交换改性后的沸石,呈现反映该沸石微孔特性的Ⅰ型氮吸附等温线.     

天然CXN沸石分子筛水热稳定性研究 I. 水热稳定性影响因素

以天然CXN沸石为基底材料, 通过离子交换、焙烧和酸处理等方法研究了影响该沸石水热稳定性的因素. XRD, XRF和27Al MAS NMR等结果表明阳离子种类和位置均会影响沸石水热稳定性, 其中铵型CXN沸石的水热稳定性最高. 高温焙烧铵型CXN沸石虽能提高骨架硅铝比, 但骨架缺陷增多导致其水热稳定性下降. 还研究了水蒸汽量、处理温度和时间对沸石骨架结构变化的影响, 结果表明提高温度和水蒸汽量均会降低沸石结晶度, 但处理时间则对结晶度的影响较小.     

天然CXN沸石分子筛水热稳定性研究Ⅰ.水热稳定性影响因素

以天然CXN沸石为基底材料,通过离子交换、焙烧和酸处理等方法研究了影响该沸石水热稳定性的因素.XRD,XRF和27Al MAS NMR等结果表明阳离子种类和位置均会影响沸石水热稳定性,其中铵型CXN沸石的水热稳定性最高.高温焙烧铵型CXN沸石虽能提高骨架硅铝比,但骨架缺陷增多导致其水热稳定性下降.还研究了水蒸汽量、处理温度和时间对沸石骨架结构变化的影响,结果表明提高温度和水蒸汽量均会降低沸石结晶度,但处理时间则对结晶度的影响较小.     

天然CXN沸石分子筛水热稳定性研究 II. 水蒸汽处理温度对铵型沸石物化性质的影响

在前文研究天然Stilbite沸石(CXN沸石)水热稳定性影响因素的基础上, 以27Al与29Si MAS NMR, NH3-TPD和低温氮吸附等详细研究了铵型CXN沸石骨架铝配位状态和硅配位状态, 表面酸性与孔性质等与水蒸汽处理温度的关系. 随温度升高, 沸石骨架硅铝比逐渐提高, 并伴随硅羟基缺陷增多. 经750 ℃水蒸汽处理3 h后沸石骨架硅铝比可达到21.3. 沸石总酸量随水蒸汽处理温度的提高而降低, 沸石骨架铝脱除造成沸石孔道部分被堵塞, 但同时形成有利于分子扩散的介孔.     

CXN天然沸石的研究Ⅶ.骨架高硅超稳化改性

以高硅超稳化辉沸石(STI)为基底沸石,分别经盐酸脱铝或氟硅酸铵脱铝补硅处理后制备的改性H-STI沸石,其非骨架铝含量明显减少,而后者骨架硅铝比进一步提高.X射线荧光散射光谱(XRF),27Al高分辨率魔角旋转固体核磁共振(MAS NMR),红外(FT-IR)光谱等表征证明改性后的沸石骨架硅铝原子比分别为6.8和11.4.低温氮吸附表明,经盐酸处理的高硅STI沸石孔道开放完美,但经氟硅酸铵处理的样品孔道被部分堵塞.分段程序升温焙烧表明前者骨架热稳定性略差,1000℃焙烧后结构基本被破坏,而后者热稳定性较好,经相同温度段焙烧后仍保持较高的结晶度和热稳定性,其结构基本实现超稳化.     

CXN天然沸石的研究VII. 骨架高硅超稳化改性

以高硅超稳化辉沸石(STI)为基底沸石, 分别经盐酸脱铝或氟硅酸铵脱铝补硅处理后制备的改性H-STI沸石, 其非骨架铝含量明显减少, 而后者骨架硅铝比进一步提高. X射线荧光散射光谱(XRF), ²⁷Al高分辨率魔角旋转固体核磁共振(MAS NMR), 红外(FT-IR)光谱等表征证明改性后的沸石骨架硅铝原子比分别为6.8和11.4. 低温氮吸附表明, 经盐酸处理的高硅STI沸石孔道开放完美, 但经氟硅酸铵处理的样品孔道被部分堵塞. 分段程序升温焙烧表明前者骨架热稳定性略差, 1000 ℃焙烧后结构基本被破坏, 而后者热稳定性较好, 经相同温度段焙烧后仍保持较高的结晶度和热稳定性, 其结构基本实现超稳化.     

CXN天然沸石的研究VII. 骨架高硅超稳化改性

以高硅超稳化辉沸石(STI)为基底沸石,分别经盐酸脱铝或氟硅酸铵脱铝补硅处理后制备的改性H-STI沸石,其非骨架铝含量明显减少,而后者骨架硅铝比进一步提高.X射线荧光散射光谱(XRF),27Al高分辨率魔角旋转固体核磁共振(MASNMR),红外(FT-IR)光谱等表征证明改性后的沸石骨架硅铝原子比分别为6.8和11.4.低温氮吸附表明,经盐酸处理的高硅STI沸石孔道开放完美,但经氟硅酸铵处理的样品孔道被部分堵塞.分段程序升温焙烧表明前者骨架热稳定性略差,1000℃焙烧后结构基本被破坏,而后者热稳定性较好,经相同温度段焙烧后仍保持较高的结晶度和热稳定性,其结构基本实现超稳化.     

β-沸石骨架铝化改性的红外光谱

β沸石是以有机胺为模板剂合成的高硅沸石．为在孔道中进行吸附和催化反应,通常是在空气中 (５５０℃ )进行焙烧,将有机胺脱除并使质子酸中心形成．但这种脱模板剂方法,会造成骨架脱铝［１ -４］,使质子酸中心显著减少．β沸石固有结构中存在着孔道位错和结构空穴,空气中焙烧脱有机胺可能会进一步损伤沸石的骨架结构［４,５］．沸石骨架改性已发展了多种铝化方法［６ -８］．有的研究工作表明,通常用红外光谱和ＭＡＳＮＭＲ表征的非骨架铝,在温和的条件下,例如回馏温度下的离子交换或者在较低温度下 (１００℃或室温 )与碱反应就可…     

高硅FAU沸石与甲胺吸附物的相互作用

合成高硅沸石中所用的模板剂胺类分子与沸石骨架 Si—O基团间的相互作用机理尚不清楚 .迄今为止 ,沸石与吸附胺之间的相互作用的研究还只限于测定沸石酸性质 [1,2 ]、表面羟基活性位或了解模板分子在沸石骨架中的位置和状态 [3,4 ] .甲胺、乙胺在骨架完美的高硅 FAU(Y型 )沸石上的亲和性指数 AT 值 ,即被吸附有机物脱附峰温与该有机物的沸点之差分别高达 1 60与 1 5 0℃[5] .而在高硅 MFI(Silicalite-1 )沸石上为 1 60与 1 2 7℃ [6 ] .与大多数有机物不同 ,被吸附的胺类脱附时的吸热效应十分明显 .上述现象表明胺与高硅沸石骨架 O2 -…     

THF—FER沸石的系列研究—1．晶体结构稳定性

四氢呋喃（THF）-Na2O-SiO2-Al2O3-H2O体系水热合成的THF-FER沸石，经酸交 换-焙烧脱THF（Ⅰ）或焙烧脱THF-酸交换（Ⅱ）的不同方式处理，均可制得低钠H- FER沸石。经XRD，^27Al与^29Si MAS NMR,低温氮吸附等表征证明，通过1273K高温 的热处理和1073K饱和水蒸气下的水热处理，H-FER沸石骨架保持高度稳定。在高温 水蒸气作用下，Si(2Al）容易从骨架上脱离，而Si(1Al）则保持相对稳定，以（Ⅱ ）方法处理，制备的H-FER沸石在水热条件下易产生较多的硅差劲基缺陷。经高温 热和水热处理后，H-FER沸石孔道结构基本保持完美、开放。     

定向合成具有AIPO-HDA骨架的微孔磷酸铝 Al~4P~5O~2~0H·C~4N~3H~1~5

用分子动力学方法,研究了不同种类的双胺和多胺与非等比三维微孔磷酸铝Al~4P~5O~2~0H·C~6N~2H~1~8(AlPO-HDA)的模板作用。依据主-客体的非键相互作用能量,有效地预测了可以诱导AlPO-HDA无机骨架生成的有机胺模板剂。选择理论预测的二乙烯三胺为模板剂,成功地合成了与AlPO-HDA同构的Al~4P~5O~2~0H·C~4N~3H~1~5(AlPO-DET),并对其进行了详细的结构表征。     

The leading role of association in framework modification of highly siliceous zeolites with adsorbed methylamine.

Affinity index (AT value), adsorption heat, X-ray diffraction (XRD), and 13C and 29Si magic-angle spinning (MAS) NMR, FTIR, and Raman spectroscopies were used to study the interaction of highly siliceous MFI-, FAU-, and FER-type zeolites with adsorbed methylamine (MA). Compared with the data for methanol, the much higher AT values and adsorption heats, and significant changes in XRD patterns, 29Si MAS NMR spectra, and FTIR spectra for the zeolites after adsorption of MA, revealed a strong hydrogen-bonding interaction between the perfect framework of the zeolites and the adsorbed MAs. This interaction results from the fact that the H atom of the amine group attacks the [Si-O] framework to form a Si-OHN bond, which leads to the appearance of Si-N bonds in the zeolites at 323 K. Therefore, the zeolite framework can be modified with MA under mild conditions. The highly siliceous MFI zeolite and the H-ZSM-5 zeolite with SiO2/Al2O3=31:1 were modified with MA and investigated by temperature-programmed desorption of CO2. The modified zeolites exhibited greatly enhanced basic properties in comparison with those of the raw materials. The influence of defects in the zeolite on the adsorption and the interaction with MA is discussed.     

固体化合物YbCl~2和AYbI~3(A=Cs,Rb, K)中^1^7^1Yb NMR谱 及核磁屏蔽性质

首次在室温下测定了^1^7^1Yb在YbCl~2中的化学位移、化学位移各向异性、自旋-晶格弛豫时间、自旋-晶格弛豫时间的各向异性,计算出自旋-自旋弛豫时间。根据TMS(^1H)的绝对屏蔽常数,计算了^1^7^1Yb在YbCl~2和在AYbI~3(A=K,Rb,Cs)中的平均绝对屏蔽常数(σ~i~s~o),逆磁绝对屏蔽常数(σ~i~s~o^d)和顺磁绝对屏蔽常数(-σ~i~s~o^p),并且对^1^7^1Yb的各项屏蔽常数与结构之间的关系进行了讨论。     

高骨架铝含量Al-MCM-41的合成

制备了不同Al含量的Al-MCM-41试样，其中Si/Al比值最小为3，即最高含铝量x~A~l=0.303。X射线粉末衍射(XRD)分析表明样品具有MCM-41的特征结构，氮气吸附研究表明，样品呈现Ⅳ型吸附等温线，具有孔径分布均一的中孔结构。文中还利用^2^7AlMASNMR研究了试样中Al的化学环境，结果表明，即使在高铝含量的情况下，样品中的铝原子仍以四配位结合在MCM-41的硅骨架上，未能检测出骨架外六配位铝的存在。文中还就Al含量对孔结构的影响以及Al-MCM-41形成机理作了讨论。     

Oxygen Selectivity on Partially K Exchanged Na-A Type Zeolite at Low Temperature

In previous work by the authors on Na-A zeolite (Izumi et al., Japan Patent Toku-Kou-Shou 63-058614, 1988), it was shown that the combination of high-temperature calcination and operation of the adsorption step at low temperatures improved the selectivity for oxygen over nitrogen from air (Izumi et al., CATS J Meeting Abstracts, 31(2A), 10, 1989; Izumi and Suzuki, Adsorption, 6, 2000). Berlin discloses in his U.S. Patent 3282028 (1966) that the partial exchange of potassium ions for sodium ions in the Na-A type zeolite also improved selectivity for oxygen by reducing the uptake rate of nitrogen. It was therefore expected that the oxygen selectivity of Na-K-A with high-temperature calcination and low-temperature adsorption might be enhanced. For the confirmation of optimum conditions for the appearance of oxygen selectivity on Na-K-A, samples were prepared with a K exchange ratio varied from 0–20 mol% (0–2.4 K ions/unit cell), and a calcination temperature varied from 923 to 1073 K, and an experiment concerning oxygen and nitrogen adsorption on Na-K-A was undertaken with a small adsorbent column under pressure swing adsorption (PSA) conditions at adsorption temperatures from room temperature to 213 K. It was found that (a) the K exchange ratio of 7 mol% (0.84 K ions/unit cell), and (b) the calcination temperature of 993 K, resulted in a remarkable increase in oxygen selectivity. Under optimum conditions for Na-K-A, the oxygen separation factor was about 8. Na-K-A has the potential to effectively separate oxygen and nitrogen from air by means of PSA.     

硅沸石完美骨架上的吸附1: 乙胺/FAU型沸石相互 作用

采用核磁、红外、XRD研究了FAU硅沸石与吸附的乙胺之间的相互作用,XRD谱显示乙胺的吸入导致沸石晶胞收缩、对称性改变,立方变四方。^2^9SiMASNMR上,FAU硅沸石的单峰分裂成四重峰,同时骨架的红外吸收峰移向低频。这些结果表明,FAU骨架与吸附的乙胺之间存在着强烈的相互作用。     

Highly selective methanol-to-olefin reaction on pyridine modified H-mordenite

The effects of the acid site in main channels of MOR zeolites on their product selectivity and deactivation in the MTO(methanol to olefin) reactions were investigated. The catalytic analysis demonstrates that the pyridine modified MOR zeolite yielded high selectivity( 65.3%) of C_2~=-C_4~=, although the conversion dropped from 100% to 54%. Furthermore, both the catalytic lifetime of MOR and the stability of yielding the lower olefins were increased from less than 30 min to more than 120 min after the modification with pyridine.1H MAS NMR on MOR and modified MOR shows that the acid sites in main channel do not benefit the productivity of lower olefins and catalysts' lifetime. It can be concluded from ex-situ ~(13)C CP MAS NMR that the deposit species during the MTO reaction depend on the pore sizes, and the formation of large alkyl aromatic species more likely occurs in the 12-ring main channels rather than the 8-ring side pocket.