新型高硅Y(NHSY)沸石的研究:Ⅰ.NHSY沸石的制备

新型高硅Ｙ（ＮＨＳＹ）沸石的研究　Ⅰ．ＮＨＳＹ沸石的制备刘兴云，裴站芬，佘励勤，李宣文（北京大学化学系，北京１００８７１）关键词ＮａＹ沸石，骨架改性，化学脱铝，ＮＨＳＹ沸石，草酸为了提高用于制备裂化催化剂的Ｙ沸石的稳定性，必须对其骨架进行改性．实用的...     

氯硅烷改性对Y沸石结构的影响

用２９Ｓｉ，２７ＡｌＭＡＳＮＭＲ，ＸＲＤ及化学分析法研究了氯硅烷改性Ｙ沸石的结构及组成变化，结果表明改性过程伴有脱铝和补硅作用，并同时有大量非骨架铝碎片形成．非骨架铝有两类，一类是２７ＡｌＭＡＳＮＭＲ可测的，另一类是不可测的．改性沸石的酸性可能来源于非骨架铝碎片．对各催化剂上甲苯歧化反应的考察表明，由于改性沸石酸度适中，是较ＨＹ沸石优良的催化剂．     

Mo／USY催化剂中USY骨架结构稳定性对MoO3烧结行为的影响

应用ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＩＲ、＾２９ｓＩＭＡＳＮＭＲ，＾２７ＡｌＭＡＳＮＭＲ和ＮＯ－ＩＲ吸附等手段对一系列经不同温度焙烧的Ｍｏ／ＵＳＹ催化剂中ＵＳＹ骨架结构破坏过程和Ｍｏ在ＵＳＹ分子筛中的烧结行为进行了研究。结果表明，Ｍｏ在ＵＳＹ上分散和烧结时，存在一个Ｍｏ对ＵＳＹ分子筛骨架铝的抽提过程，Ｍｏ和ＵＳＹ分子筛表面分散时，抽提该分筛骨架Ｓｉ（２Ａｌ）中少量的Ａｌ，但当焙烧温度升高，Ｍｏ开始烧结时，Ｍｏ主要     

带压水热处理对HZSM-5沸石结构和性质的影响

利用ＸＲＤ，＾２７ＡｌＭＡＳＮＭＲ，ＮＨ３－ＴＰＤ吡啶吸附ＩＲ等技术考察了带压水热处理温度对直接法ＨＺＳＭ－５沸石骨架铝的迁脱和表面酸性质的影响规律，实验发现，随着水处理温度的升高，沸石骨架铝的迁脱量增加，在带压水热处理条件（４００－６００℃）下，直接法ＨＺＳＭ－５的骨架结构稳定，其架铝不能迁脱，对ＨＺＳＭ－５（３８），于５００℃，和水蒸气压力为１．０ＭＰａ条件下热处理１２ｈ后，只能使３０．０％的     

SAPO－34分子筛表面酸性质的研究

以水热合成法制备了三个具有不同硅磷铝组成的硅磷酸铝分子筛ＳＡＰＯ－３４样品，采用红外光谱（ＩＲ）和氨法程序升温脱附（ＴＰＤ）两种方法考察了它们的表面酸性质。红外谱图中的３６００ｃｍ－１和３６２１ｃｍ－１谱峰归属于处于ＳＡＰＯ－３４分子筛结构中不同位置的两种桥联羟基（Ｓｉ－ＯＨ－Ａｌ）的振动。ＮＨ３－ＩＲ测定结果显示，这两种羟基具有较强的Ｂ酸特性，并且是分子筛酸性的主要来源；而分子筛具有的Ｌ酸中心的酸性较弱。比较三个样品的ＮＨ３－ＴＰＤ、ＮＨ_３－ＩＲ和骨架组成后发现，ＳＡＰＯ－３４的酸性受其骨架硅含量的强烈影响：当Ｓｉ／Ａｌ摩尔比小于１时，酸性随硅含量增高而变弱；当Ｓｉ／Ａｌ摩尔比大于１时，酸性将随硅含量增高而变强。     

SDY型沸石的浸取处理及其对催化性能的影响

分别用Ｎａ２Ｈ２ＥＤＴＡ、Ｈ４ＥＤＴＡ和Ｈｃｌ对ＳＤＹ型沸石的非骨架铝进行了浸取处理，并应用化学分析、ＸＲＤ、高真空苯吸附、低温Ｎ２吸附、ＮＨ３－ＴＰＤ和正庚烷裂解脉冲微型反应等物理和化学实验技术对浸取前后样品的结构、酸性和催化性能进行了研究。发现Ｎａ２Ｈ２ＥＤＴＡ能选择地浸取沉积于沸石微孔和二次孔中的非骨架铝碎片，且不损伤沸石骨架，浸取出部分非骨架铝后的样品，其正庚烷裂解和抗氮性能均有所提高。     

合成沸石用溶液组分的中间控制分析

沸石是天然和合成水合钠 (钾、钙、钡 )铝硅酸盐矿物的通称。合成沸石基于铝硅酸盐外配位层和沸石分子中碱 (碱土 )金属、铝、硅之间摩尔比的不同以及合成条件的差异 ,而有多种型号。其中常用的Ｎａ Ａｌ Ｓｉ结构框架的就有 4Ａ、 13Ｘ、Ｙ、丝光沸石等类型[1] ,而 4Ａ沸石经ＫＣｌ或ＣａＣｌ2 部分交换处理后 ,生成 3Ａ (Ｋ Ｎａ Ａｌ Ｓｉ)或 5Ａ (Ｃａ Ｎａ Ａｌ Ｓｉ)沸石 ;13Ｘ型 (Ｎａ Ａｌ Ｓｉ)经ＣａＣｌ2 交换后生成10Ｘ (Ｃａ Ｎａ Ａｌ Ｓｉ)沸石。因此 ,Ｎａ Ａｌ Ｓｉ型合成沸石是制取其它合成沸石的基础。本文介绍的合成沸…     

纳米二氧化锆制备过程的DSC、TGA和XRD研究

用ＤＳＣ、ＴＧＡ和ＸＲＤ技术研究了在沉淀法制备纳米ＺｒＯ２的过程中，残留ＮＨ４Ｃｌ、ｐＨ值、滴加方式、以及结构稳定剂Ｙ２Ｏ３的添加量对结晶过程的影响。结果表明，残留ＮＨ４Ｃｌ使结晶化温度降低，使放热过程变为吸热过程。而ｐＨ值、滴加方式和结构稳定剂的添加对结晶过程无明显影响。     

硼改性Ag—2型分子筛及其对邻二甲苯异构化催化性能的研究

Ａｇ－２型分子筛骨架渗入硼部分取代Ａｌ位，提高硅铝比，得到减少次邻近铝数目的硅铝排布的Ａｇ—２分子筛。ＮＨ３－ＴＰＤ和邻二甲苯异构化催化反应，表明硼改性Ａｇ－２型分子筛的酸性强度增高，且保持了分子筛晶体的完整性。骨架具有次邻近铝排布的分子筛常是通过脱铝或脱铝补硅改性，减少次邻近铝的数目来提高其酸性强度。脱铝改性会造成晶体不完整或部分骨架塌陷。在分子筛合成时，掺硼容易进入分子筛骨架部分的取代Ａｌ位，提高硅铝比，形成分子筛骨架减少次邻近铝Ａｌ排布的硼改性分子筛，提高其酸性强度，是本文报道的主要内容。Ａｇ—２型分子筛属于六方晶系，具有大孔道结构［１］，合成的Ａｇ—２型分子筛Ｓｉ／Ａｌ可以从３．２调配到１４，利用调配合成不同硅铝比样品与掺硼改性分子筛样品进行酸性强度和邻二甲苯异构化催化性能比较，来阐明掺硼改性Ａｇ—２型分子筛酸性强度的变化。     

铝柱联合成皂石上三甲苯转化的研究

以１，３，５－ＴＭＢ和１，２，４－ＴＭＢ转化为模型反应，探讨了铝柱联合成皂石（简称Ａｌ－ＰＳＳ）上表面酸性质的特点。结合不同脱附温度下吡啶吸附量及ＮＨ＿３－ＴＰＤ研究，实验证明，Ａｌ－ＰＳＳ表面具有数目较多，强度较大的酸性中心　和较弱的碱性中心　，与铝柱联天然膨润土（简称Ａｌ－ＣＬＢ）比较，有较高的脱烷基选择性。两种三甲苯在Ａｌ－ＰＳＳ上的转化，不论是单一反应物还是二者混合反应物，其产物分布基本相同，四甲苯在其异构体中含量均高达８０％，说明在本研究反应条件下，两种探针分子以Ａｌ－ＰＳＳ为催化剂进行转化，其产物结构由催化剂结构和性质决定。     

SAPO-34分子筛晶化机理的研究

采用ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＩＲ和ＣＰ／ＭＡＳ及ＭＡＳＮＭＲ等手段，对快速水热合成ＳＡＰＯ３４分子筛的全过程进行了监测，研究了由原始凝胶到ＳＡＰＯ３４结晶体过程中固相物质的组成结构随晶化时间的变化规律．结果表明，ＳＡＰＯ３４晶核的形成过程既是一个硅氧、磷氧和铝氧四面体由无序排列的胶团到有序排列的晶格骨架的重排过程，同时又是羟基缔合脱水环化的过程．晶化分为晶化前期和晶化后期两个阶段．晶化前期，硅原子直接参与晶核的形成和晶粒的长大过程，生成Ｓｉ（４Ａｌ）结构；晶化后期，少量硅以同时取代一对磷铝原子的方式进入分子筛骨架形成Ｓｉ（３Ａｌ），Ｓｉ（２Ａｌ），Ｓｉ（１Ａｌ），Ｓｉ（０Ａｌ）等多种硅结构．但在整个晶化过程中Ｓｉ（４Ａｌ）结构的生成并不排除硅单独取代磷机理的共同作用．     

FeY沸石的二次合成和表征

采用预处理法二次合成ＦｅＹ沸石，并用ＸＲＤ，ＩＲ，ＥＳＲ，ＭＢＳ等手段进行样品进行表征，结果表明，经（ＮＨ４）２ＳｉＦ６预处理的样品，有更多的Ｆｅ进入沸石骨架脱铝位，进入沸石骨架位的Ｆｅ以四面体或畸变四面体配位形式存在，且不易还原成低价Ｆｅ由于Ｆｅ进入沸石骨架，样品的晶胞参数增大，骨架红外反对称和对称伸缩振动率向低波数位移，而未经（ＮＨ４）２ＳｉＦ６预处理的样品，Ｆｅ只能有限地取代骨架位的铝，且骨     

β沸石在丙烯醚化反应中的催化性能

研究了β沸石在不同焙烧温度和加入粘合剂条件下对丙烯与异丙醇合成异丙醚的催化性能。并通过ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＮＨ３－ＴＰＤ、ＦＴ－ＩＲ及化学吸附等手段表征了β沸石的物理化学性质。结果表明：焙烧对丙烯醚化反应存在一合适的温度范围；Ａｌ２Ｏ３粘合剂提高了丙烯转化率，降低了异丙醇脱水活性；粘合剂使沸石表面上Ｌ酸中心的比例增加；丙烯醚化反应与Ｌ酸中心存在较好的对应关系，而异丙醇脱水反应与Ｂ酸中心对应；高温焙烧β沸石使骨架铝向表面迁移，粘合剂Ａｌ２Ｏ３能抑制沸石的晶胞收缩。     

煤炭腐植酸的硅烷化

研究了风化煤、褐煤腐植酸（ＨＡ）及其氧解产物（ＮＨＡ）与卤硅烷的缩合反应。产物的组成分析、红外、ＤＴＡ、吸附性能和表面张力等测定结果表明，ＨＡ及ＮＨＡ同卤硅烷的反应活性与其羧基含量有较好的相关性，卤硅烷的反应活性ＲｎＳｉＣｌ４－ｎ〉ＰｈｎＳｉＣｌ４－ｎ（苯基氯代硅烷）。硅烷化产物具有较好的热稳定性与表面活性。     

希土化合物对离体巨噬细胞的影响

本文应用细胞培养法和单细胞阳离子测定系统研究了希土化合物以地巨噬细胞的影响，结果表明，在培养介质中ＳｍＣｌ３和Ｙｃｌ３的浓度大于１ｍｍｏｌ．ｄｍ＾－３时，有明显的细胞毒性，Ｙｃｌ３的细胞毒性大于ＳｍＣｌ３，ＳｍＣｌ３和ＹＣｌ３的细胞毒性明显大于Ｓｍ（Ａｌａ）３Ｃｌ３和Ｙ（Ａｌａ）２Ｃｌ３。希土化合物的作用使细胞（Ｃａ＾２＋ｉ）升高；毒性越大，Ｃａ＾２＋ｉ升高越甚。低浓度Ｓｍ＾３＋和Ｙ６３＋对细胞膜     

焙烧对HZSM—5分子筛结构的影响

运用魔角自转固态核磁共振谱（ＭＡＳ－ＮＭＲ），研究了焙烧对ＨＺＳＭ－５分子筛结构的影响，结果表明，高温焙烧将引起ＨＺＳＭ－５分子筛骨架的脱铝，当焙烧温度从５００℃增加到７００℃时，ＨＺＳＭ－５的骨架Ｓｉ／Ａｌ比由１６．７增加至２２．７；而当焙烧温度由７００℃到８００℃时，骨架Ｓｉ／Ａｌ比则由２２．７增加到４８．５，Ａｌ－ＭＡＳＮＭＲ结果表明，从骨架上脱下来铝，部分地形成了ＮＭＲ不可见的无定形态，随     

不同来源的钛硅沸石的孔结构,酸性和催化性能

用气固相类质同晶取代和水热方法合成了Ｔｉ－ＺＳＭ－５和ＴＳ－１沸石，对它们的组成、孔结构、酸性和催化活性进行了比较。以季铵盐为模板剂水热合成的无铝ＴＳ－１沸石骨架Ｔｉ含量高，表面无强酸位，且随骨架Ｔｉ含量增加，沸石晶内由缺陷造成的二次孔数量增多。类质同晶取代的Ｔｉ－ＺＳＭ－５沸石骨架Ｔｉ含量有限，样品内尚保留部分骨架Ａｌ，沸石表面强弱酸位同时存在。增加沸石骨架Ｔｉ含量和晶内二次孔对提高苯酚过氧化氢     

氟氯有机化合物对HZSM-5分子筛改性过程中氟和氯的作用

利用ＸＲＤ，ＭＡＳ，ＮＭＲ，ＩＲ和ＸＰＳ等手段研究了ＣＦ４－ｎＣｌｎ改性的ＨＺＳＭ－５分子筛的体相和表面结构的变化。结果表明，改性过程中Ｆ和Ｃｌ均能使ＨＺＳＭ－５脱铝和脱硅。Ｃｌ可以使沸石骨架ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３升高，而Ｆ除使沸石骨架脱铝外，还会极化其晶格。Ｆ比Ｃｌ更容易在沸石表面富集。Ｆ和Ｃｌ是通过取代Ｏ或ＯＨ与沸石表面Ｓｉ或Ａｌ作用的。改性后的沸石表面有数种含氟表面物种存在。     

高活性沸石酯化催化剂的研究

用硼酸和硫酸对含Ａｌ２Ｏ３的β和ＺＳＭ５沸石进行处理，制备了一系列沸石ＭｘＯｙ和ＳＯ２４／沸石ＭｘＯｙ）催化剂。用ＮＨ３ＴＰＤ和Ｈａｍｍｅｔｔ指示剂法测定了催化剂的表面酸性。对Ｈ２ＳＯ４处理的样品进行了Ｘ射线物相分析。用ＢＥＴ法测定了Ｈβ及ＨＺＳＭ５３８对乙酸的吸附等温线和饱和吸附量。对催化剂的活性，均通过乙酸和乙醇在液相、９０℃和不分水条件下的酯化进行表征。结果表明，ＨβＡｌ２Ｏ３经硼酸和硫酸处理后，乙酸的转化率由３９．５３％提高到５４．９２％。ＨＺＳＭ５３８Ａｌ２Ｏ３经同样处理后，乙酸的转化率由２４．４５％提高到４４．８７％。ＳＯ２４／沸石ＭｘＯｙ的最佳焙烧温度范围是５００～５５０℃。此外，在固定床反应器内于１００～１３０℃和ＬＨＳＶ为６ｈ１的条件下，对ＳＯ２４／ＨβＡｌ２Ｏ３Ｂ２Ｏ３的活性位的稳定性进行了初步实验。反应在１１０℃连续进行１２ｈ后，乙酸的转化率始终稳定在６９％左右。     

焙烧对HZSM－5分子筛结构的影响

运用魔角自转固态核磁共振谱（ＭＡＳ－ＮＭＲ），研究了焙烧对ＨＺＳＭ－５分子筛结构的影响．结果表明，高温焙烧将引起ＨＺＳＭ－５分子筛骨架的脱铝，当焙烧温度从５００℃增加到７００℃时，ＨＺＳＭ－５的骨架Ｓｉ／Ａｌ比由１６．７增加至２２．７；而当焙烧温度由７００℃到８００℃时，骨架Ｓｉ／Ａｌ比则由２２．７增加到了４８．５．２７Ａｌ－ＭＡＳＮＭＲ结果表明，从骨架上脱下来的铝，部分地形成了ＮＭＲ不可见的无定形态．随着焙烧温度的升高，ＮＭＲ不可见铝增多