MFI/MFI核壳分子筛合成的影响因素及结晶动力学

以低硅铝比ZSM-5 为核, 采用二次生长法水热合成了MFI/MFI核壳分子筛. 发现对核相分子筛进行预处理是合成的关键步骤. 通过控制壳相合成过程(如合成温度、合成时间和核相分子筛加入量)可有效控制核壳分子筛的壳层生长. 以异丙苯(IPB)及1,3,5-三异丙苯(1,3,5-TIPB)裂解为探针反应, 发现与核相分子筛相比, 核壳分子筛的IPB裂解反应活性相当. 而1,3,5-TIPB裂解活性下降68%, 与外表面Al含量下降程度相近, 表明MFI/MFI核壳分子筛较好地保留了分子筛的核相反应活性. 结晶动力学计算结果表明, MFI/MFI核壳分子筛的成核活化能为51.5 kJ·mol-1, 生长活化能为26.5 kJ·mol-1.     

二次生长法合成ZSM-5分子筛膜的影响因素

具有均匀孔径的分子筛膜在催化反应器、膜分离等领域显示其巨大潜力.通过适宜路线制备高质量分子筛膜成为膜研究的热点.负载晶种的二次生长法在高性能ZSM-5分子筛膜的制备中表现出巨大的优势.从膜层的连续性、渗透性、选择性这3个分子筛膜最重要的性能指标出发,重点分析了晶种尺寸、用量、分散介质、载体内部生长、反应温度、有机模板剂的去除等因素对于分子筛膜性能的影响,阐述了其作用机理以及已经应用的改良手段.综述了ZSM-5分子筛膜的研究现状和亟待解决的技术难题,并展望了ZSM-5分子筛膜的应用.     

MSU-SMFI和MCM-41的催化裂化及烷基化活性比较

以MFI沸石前驱体作为基本结构单元组装介孔硅铝分子筛MSU-S_MFI. XRD和氮气吸附数据表明MSU-SMFI具有类似MCM-41的六方排列介孔孔道结构,而且其织构参数和以传统方法合成的含铝MCM-41也大体相当.NH₃-TPD显示由沸石前驱体组装的MSU-S_MFI较硅铝比相同的含铝MCM-41介孔分子筛的固体酸量显著提高.MSU-S_MFI上的异丙苯催化裂化转化率比含铝MCM-41提高31％, 1,3,5-三异丙苯在MSU-S_MFI上也发生了更深的裂解. MSU-S_MFI上萘的叔丁基化的转化率比含铝MCM-41提高了15％.以沸石前驱体作为基本结构单元是提高介孔分子筛固体酸性的有效方法.     

介孔丝光沸石的制备及其对重芳烃转化反应的催化性能

 用不同浓度的 NaOH 溶液对丝光沸石进行处理制备了具有复合孔道结构的介孔丝光沸石, 并采用 X 射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和 N2 吸附-脱附等方法对其进行了表征. 结果表明, 随着 NaOH 溶液浓度的升高, 介孔丝光沸石的粒径逐渐变小, 分子筛表面的介孔逐渐丰富, 孔径分布逐渐变宽, 介孔体积逐渐增大呈线性关系. 当 NaOH 浓度为 0.50 mol/L 时, 介孔丝光沸石的形貌变为空心沸石微囊或微囊壁. 介孔的增加产生扩散效应, 适当的 NaOH 溶液处理有利于提高丝光沸石对 C9 和 C10 芳烃的转化能力.     

具有强酸性位的高水热稳定介孔分子筛的合成

在强酸性介质中,以预先制备的β沸石纳米簇作为前驱体,通过S＋X－I＋路线及氨水热后处理步骤合成具有强酸性位的高水热稳定性介孔分子筛.XRD、氮气吸附、HRTEM和SEM分析表明所得样品具有普通MCM-41的典型介孔结构和表观形貌.较短的组装周期和室温的组装条件减弱了脱铝效应,27Al MAS NMR表明铝元素主要以四配位状态存在于介孔分子筛骨架中.采用NH3-TPD和水热老化方法分别考察了其固体酸性和水热稳定性,结果表明此介孔分子筛相对于普通MCM-41分子筛具有较强酸性位和较高的水热稳定性.沸石纳米簇的引入提高了分子筛骨架的聚合度和孔壁的厚度,是水热稳定性提高的主要原因.     

核壳型沸石分子筛的合成、表征与应用

概述了核壳型沸石分子筛的合成、表征和催化应用等方面的最新研究成果,总结了其结构特点与分类、制备方法和合成过程关键影响因素,并展望了核壳型沸石分子筛研究的发展方向和其在催化、吸附和分离方面的应用前景.根据其合成方法和两相结构类型的异同,核壳型沸石分子筛可分为三类:同晶型核壳沸石分子筛、外延共生型核壳沸石分子筛和复合型核壳沸石分子筛.     

NaAlO2改性AlMCM-41：铝分布、酸量及催化性能的有效调控

以NaAlO2为改性剂是调控沸石骨架铝原子数量较常用且有效的方法.如杨春等[1]报道了用NaAlO2溶液对脱铝β沸石进行补铝,并通过XRD、吡啶吸附态红外光谱表征了铝化样品的特性;再者,谢在库[2]等以NaAlO2溶液对β沸石进行了改性,研究了β沸石酸性位及β沸石的补铝过程,并比较了铝化前后β沸石的催化活性.目前为止,虽以NaAlO2为改性剂铝化纯硅介孔材料的工作也有报道[3],但铝化步骤通常在低温(＜60℃)下进行,且对AlMCM-41的改性尚未涉及.     

MFI沸石前驱体和硅酸钠共组装制备水热稳定的管状介孔分子筛

在CTAB模板剂的作用下 ,硅酸钠、铝酸钠和含有MFI纳米簇的沸石前躯体溶液通过S+ I-路线共组装得到了高水热稳定的管状形貌介孔分子筛 .XRD结果显示样品具有类似MCM 41的规则排列六方孔道结构 .在沸水中处理 15 0h后 ,介孔特征仍然保留 ,显示出很好的水热稳定性 .综合SEM和TEM的观察结果 ,此介孔分子筛具有中空的管状形貌 ,平均管长2 .0 μm ,平均直径为 0 .3 0 μm .含有MFI纳米簇的沸石前躯体作为硅源的一部分加入体系中 ,MFI纳米簇伴随来自于硅酸钠的可溶性硅物种共同进入分子筛骨架 ,在提高水热稳定性的同时 ,没有降低六方纳米孔道的规整度 ,也没有对分子筛形貌调变带来不利影响 .MFI纳米簇中 ,硅氧四面体和铝氧四面体的紧密联结方式在进入分子筛骨架时得以保留是水热稳定性提高的主要原因 .作为硅源的另一部分加入的硅酸钠 ,使合成体系pH值足够高 (pH >13 ) ,加入H2 SO4调节体系pH值到10 ,管状形貌的介孔分子筛在逐步中和过程中形成 .通过这种特殊的共组装方法合成介孔分子筛 ,在获得中空的管状形貌的同时显著提高水热稳定性 ,为这种管状形貌介孔分子筛的应用奠定了基础 .