用天然沸石合成ZSM-5分子筛

以天然沸石作为硅铝源合成分子筛有着原料丰富、成本低廉等特点.近年来,用天然沸石作为原料合成分子筛的工作已有报道.但合成体系均为碱性介质,并有模板剂.Guth等在非碱体系合成了ZSN-5分子筛.李赫咺等采用直接法,以水玻璃和硫酸铝为原科,成功地合成了ZSM-5分子筛,但在非碱体系和直接法用天然沸石合成ZSM-5分子筛的工作尚未见报道.作者以天然沸石矿为原料,首次采用水热晶化法在非碱体系和直接法合成出ZSM-5分子筛,并对其结构和性能进行了考察.     

直接法合成NH4ZSM-5沸石分子筛的研究

七十年代初期美国Mobil公司开发的ZSM-5沸石,近年来在石油化工催化领域得到广泛应用,引起人们日益重视。在合成中除硅源铝源外,还需一定量有机胺,才能晶化得到ZSM-5^[1-2]。李赫咺等^[3]在NaOH体系中不用有机胺类、醇类及其它有机试剂和含氮化合物,直接合成出了NaZSM-5。王清遐、蔡光宇等^[4]在NaOH、NH₃、H₂O混合碱体系中也制得了NaZSM-5。但为了除去产物中对催化反应有害的钠离子,必须进行离子交换除钠,从而制得HZSM-5或NH₄ZSM-5,将后者加热可得HZSM-5,这样使得制备工艺复杂。     

ZSM-5沸石分子筛的吸附性能

对ZSM-5沸石分子筛的吸附性能进行了研究。测定了环己烷、正己烷、苯和水分子在ZSM-5沸石上的吸附等温线;发现室温下环己烷分子的吸附受到阳离子的空间障碍作用。计算了ZSM-5佛石单胞中的吸附分子数、等量吸附热、微分吸附功和微分吸附熵等值。吸附热曲线表明ZSM-5沸石分子筛的表面是不均匀的。     

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+H_2两段法合成汽油)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;考察了高温水蒸汽处理对催化剂的活性稳定性和芳构化的影响。     

高温高压条件下ZSM-5沸石分子筛相变的研究

本文在高温高压条件下研究了具有热力学亚稳定性的全硅ZSM-5沸石分子筛的相转变。结果表明,压力对沸石分子筛的结构具有显著的影响。在4.0 GPa的冷压条件下,首次发现了全硅ZSM-5沸石分子筛通过骨架原子的重新调整而直接转变为全硅ZSM-11沸石分子筛,而且这一相转变是不可逆的。采取高压淬火的技术手段,在2.5GPa和800℃条件下,实现了全硅ZSM-5沸石分子筛向β石英相的转变;而在4.0GPa,1300℃条件下,全硅ZSM-5沸石分子筛转变为柯石英。首次得到在室温条件下稳定存在的β石英和柯石英。     

变浓度无有机模板剂合成ZSM-5沸石分子筛膜

报道了无有机模板剂制备出15 nm的ZSM-5分子筛，并以其为晶种浸涂在多孔α-Al₂O₃陶瓷管外表面，再用先浓后稀的无有机模板剂的晶化液水热合成出ZSM-5分子筛膜的新方法。晶种和晶化液的物质的量组成为12Na₂O∶100SiO₂∶2Al₂O₃∶(2 500～5 000)H₂O。XRD分析表明α-Al₂O₃陶     

钛硅ZSM-5沸石分子筛的微波辐射法合成与表征

以工业硅溶胶为硅源,廉价的乙醇作模板剂,用微波辐射的方法 成功地合成了高结晶度的钛硅 Ｚ Ｓ Ｍ ５ 分子 筛。确定合 成条 件为：ｍ ｏｌ Ｅｔ Ｏ Ｈ ∶ ｍ ｏｌ Ｓｉ ＝ ０． １～ ０．４,微 波反 应釜 压力 为 １ Ｍ Ｐａ, 晶化时 间２００ｍ ｉｎ。利用 Ｘ Ｒ Ｄ, Ｓ Ｅ Ｍ , Ｉ Ｒ 等方法 对钛硅 Ｚ Ｓ Ｍ ５ 分子 筛的物相和晶貌作 了表征,结果表明 钛已进入分子筛骨架。微波辐射法合成大大地缩短了反应时间,简化了操作,合成的样品粒度 小且均匀。     

醇盐水解法合成ZSM-5沸石

用正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）冰解作硅源、三氯化铝作铝源合成了ＺＳＭ－５沸石,并和传统的水玻璃作硅源合成ＺＳＭ－５法进行了比较。用ＸＲＤ、热重／差热分析、红外光谱和正己烷吸附等对实验产品进行了表征。醇盐水解法比传统方法结晶速度快,可缩短合成时间。新法合成的ＺＳＭ－５沸石结晶度高、憎水性强、晶粒易于取向生长,对合成沸石膜非常有利。     

ZSM-5沸石分子筛催化剂的电子显微结构初步考察

本文对本所开发的几种ZSM-5分子筛催化剂进行了电镜考察和对比。结果表明,我所开发的ZSM-5分子筛按其形貌和颗粒大小分布实际上有三种,它们的平均晶粒大小及其分布和形貌各不相同。这些结果与原先在催化活性评选、吸附性能和X射线衍射所得到的结论基本一致。     

高渗透率ZSM-5沸石膜的合成

沸石膜具有规整的孔道结构和统一的孔径 ,而且耐高温、耐化学侵蚀 ,因而在高温气体分离、蒸汽分离和催化 -分离一体化方面具有广阔的应用前景 ,尤其对烃类异构体如正、异丁烷 ,二甲苯异构体的分离显示了良好的分离性能[1] .沸石膜的合成研究已有很多报道[2～ 7] ,在 ZSM-5沸石膜合成中用到的模板剂均为昂贵的 TPABr或 TPAOH,且从渗透分离数据看 ,它们都具有良好的分离选择性 ,但渗透率不高 ,如 H2 的渗透率在1 0 - 7mol/(m2·s·Pa)数量级 ,这就制约了膜的应用 ,因此 ,探讨具有高选择性和大渗透量的沸石膜的合成显得尤为重要 .本文直…     

ZSM-5分子筛吸附分离对二乙苯的研究

本文用动态法就对二乙苯在ＺＳＭ－５分子筛上的吸附进行了研究，考察了温度、脉冲进料量、解吸剂的流速、解吸剂的性质等对分离效果的影响，确定了最佳操作条件：温度为２００℃～２３０℃，常压，以甲苯为解吸剂，解吸剂流量 ２５０～３５０Ｋｇ／ｍ２·ｈ，对二乙苯的单程收率为 ６０％，纯度＞９５％。     

ZSM—5分子筛吸附分离对二乙苯的研究

本文用动态法对二乙苯在ＺＳＭ－５分子筛上的吸附进行了研究，考察了温度，脉冲进料量，解吸剂的流速，解吸剂的性质等分离效果的影响，确定了最佳操作条件：温度为２００℃￣２３０℃，常压，以甲苯为解吸剂，解吸剂流量２５０￣３５０Ｋｇ／ｍ＾２·ｈ。对二乙苯的单程收率为６０，纯度〉９５％。     

ZSM—12沸石的合成

在水热体系中以甲基三乙基碘化铵为结构导向剂合成了ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３＝３２．２～∞的ＺＳＭ－１２分子筛，ＸＲＤ和ＩＲ证明它们具有ＭＴＷ拓扑结构；并以ＳＥＭ和ＤＴＡ表征晶体形貌和热稳定性，考察了催化性能。     

ZSM-5分子筛催化剂酸性对积炭的影响

研究了几种分子筛在乙基化反应中的积炭过程,并与分子筛的酸性、孔结构等参数关联,阐明了ZSM-5分子筛催化剂的酸中心对积炭起着主要作用。酸强度越高,越容易积炭,酸量越大积炭越多。积炭的形成部位与酸中心在晶内外的分布关系密切。分子筛外表面酸中心比晶内的更易生成积炭,体现了积炭的择形性。     

硅改性ZSM－5沸石分子筛的酸性、孔径和择形催化性能的研究

在不同条件下用各种硅改性剂对ＺＳＭ－５沸石分子筛进行改性，并将其用于催化乙苯歧化生成对二乙苯的反应。实验结果表明，在合适条件下用ＳｉＣｌ＿４对ＺＳＭ－５改性后，可以获得高性能形选催化剂。硅改性可以有效地消除催化剂外表面酸中心，并能对分子筛孔道进行微调。根据反应结果和反应物在催化剂中的扩散系数判断，当改性后催化剂的孔道半径与ＮａＺＳＭ－Ｓ沸石孔道半径相近时，其催化选择性最佳。     

不同大小晶粒的ZSM-5沸石的合成及其催化活性

ZSM-5沸石是一种高硅铝比的新型沸石分子筛.它是一种高效、多能的形状选择性(shapeselective)催化剂,可应用于异构化、烷基化、歧化、芳构化、选择性裂化及石油油品改质等一系列反应,特别在二甲苯异构化、乙烯和苯反应制取乙苯以及甲苯歧化这三个反应上更有着突出的性能^[1].