NH4Y沸石分子筛上质子的运动(Ⅰ)——用CNDO/2法计算氨在HY沸石上的吸附热及质子在NH4Y内的迁移

用CNDO/2方法定量计算氨在HY(Si/Al=2.4)沸石上的吸附热,其值24.4kcal/mol与实验值符合较好。质子在表面与NH₃间迁移,有两个能量极小值;吸附时,质子从接近表面的极小迁移到接近NH₃极小时,要越过势垒9.40kcal/mol;反之要越过势垒11.9kcal/mol。400℃时,质子在表面与NH₃间跳动频率为1.92×10⁹sec^-1。NH₃吸附后,NH键长增加,加以质子迁移,导致NH₈上负电荷密度向沸石表面迁移,使H上的电子集居数减少,H更质子化。     

沸石分子筛的骨架同晶置换(Ⅰ)——NH4BF4溶液中沸石分子筛的脱铝补硅

通过NH₄BF₄溶液对沸石分子筛进行脱铝补硅,对所得产物已用多种技术表征。结果表明,在此处理过程中,产物的硅铝比随溶液中NH₄BF₄浓度的增加而增加,热稳定性随之增强,酸量随之减弱,未发现硼对骨架元素的同晶置换,而发生了脱铝补硅作用。     

NH4BF4改性Y沸石的结构和性质

用NH₄BF₄溶液处理普通的Y沸石后,得到了一系列不含B的脱铝Y沸石。本文运用多种实验手段对它们进行了表征,并与其它改性方法得到的脱铝Y沸石进行比较,发现这类Y沸石脱铝羟基空穴较少,晶格热稳定性较高,且具有特殊的表面酸性分布,因而NH₄BF₄处理亦是一种有特色的Y沸石改性方法。     

硅铝比对HZSM-5沸石骨架振动的影响

本文利用红外光谱方法研究了硅铝比对HZSM-5型沸石骨架振动的影响。发现1230cm~(-1)附近的谱带波数随铝的克原子分数增加呈线性减少。当逐步加热,骨架结构被破坏后,1230cm~(-1)附近谱带消失。由此认为该谱带应归属为HZSM-5型沸石中硅(铝)氧四面体间外部连接的反对称伸缩振动。     

热分解NH4Y型沸石的酸性

用量热滴定法、电位滴定法、脉冲色谱法等技术测定了各种热分解NH_4Y型沸石的总酸度、质子酸度、最高酸强度以及催化裂解反应活性,并对上述沸石的吸附吡啶进行了DTA—TG和N(1s)电子能谱的研究。结果表明,沸石的弱结合Al(16—17Al/U.C.)移去后,其总酸度略有下降,酸强度稍有增加,异丙苯裂解活性未发现明显变化。随着脱Al量的递增,吸附吡啶量降低。XPS图显示出,未脱Al的NH_4Y型沸石和脱Al沸石经焙烧后的差别,近乎是在“很薄”的表面层范围内。表面Al(OH)_(3-x)~(x+)阳离子不是沸石酸性和催化活性的决定因素,热分解NH_4Y型沸石的酸性主要来源于其骨架质子。     

硅铝沸石分子筛晶化过程再思考

目前针对沸石分子筛的晶化过程已经进行了大量研究, 但是近年来硅铝分子筛的合成显示其晶化过程超出了传统的沸石分子筛晶化理论, 特别表现在硅铝沸石分子筛的模板作用、 水的作用以及沸石晶体之间的转化等. 本文讨论了上述作用的本质, 并通过研究模板法作用提出了无有机模板法合成硅铝沸石的策略, 通过了解水的作用提出了无溶剂法合成沸石分子筛, 通过表征沸石之间的转化过程发现不仅低骨架密度可以向高骨架密度晶体转化, 而且高骨架密度也可以向低骨架密度晶体转化.     

HZSM-5型分子筛硅铝比对一步法合成二甲醚的影响

以Cu/Zn/Al(摩尔比为6∶3∶1)甲醇合成催化剂与HZSM-5型分子筛混合,制备了一步法二甲醚合成催化剂。通过改用三种不同Si/Al摩尔比（摩尔比为25、38和50）的HZSM-5型分子筛,考察了催化剂中脱水组分（HZSM-5分子筛）的酸性对二甲醚合成的影响。结果表明,随着催化剂Si/Al摩尔比的降低,分子筛的酸性增强,使得CO单程转化率提高。当催化剂Si/Al＝38时,CO对二甲醚的选择性最高,可达到68.13％,其次是催化剂Si/Al＝50,选择性最差的是Si/Al＝25的催化剂。在553 K、 3 MPa和4 000 h－1的条件下,Si/Al＝25和Si/Al＝38的催化剂CO单程转化率和DME的选择性接近一致。在此条件下,两者的时空产率达到试验的最大值,分别为0.38 gDME/(gcat·h)和0.36 gDME/(gcat·h),在试验范围内,一步法合成二甲醚催化剂最佳的Si/Al摩尔比为25。     

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。     

NH4OH-TBAOH体系中碱金属离子对硅沸石生成的影响

本文研究了NH₄OH-TBAOH体系碱金属离子对硅沸石-2生成时晶型转化、晶胞组成、晶体大小和形貌等方面的影响规律.     

沸石分子筛的结构

有些含水的硅铝酸盐矿物晶体受到灼烧时,由于晶体中的水被赶出,产生类似起泡沸腾的现象,称为沸石或泡沸石。已经发现自然界中沸石矿物约有四十多种,除丝光沸石、斜发沸石、方沸石、钙十字沸石等少数几种数量较多外,其他数量都较少。人们认识自然、改造自然,根据沸石的化学组成和形成条件,成功地合成了和沸石矿物结构相似的化合物,迄今已有六、七十种。由于这类晶体具有很空旷的硅氧骨架,在结构中有许多孔径均匀的孔道和内表面很大的孔穴,若将孔穴和孔道内的水加热赶出,就能吸附分子。直径比孔道小的分子能进入孔穴中,直径比孔道大的分子被拒     

不同硅铝比Y型沸石的稀土离子交换平衡

测定了4种不同硅铝比Y型沸石在303和333 K下的N→Tb离子交换等温线,求得了热力学平衡常数,标准自由能、焓、熵三者的改变量以及沸石相中各组分的活度系数和超额自由能函数,研究了这些数值随硅铝比变化的规律。用双电层理论解释了所得的结果。     

沸石分子筛的生成机理与晶体生长(Ⅹ)——NH4ZSM-5沸石分子筛晶体生长动力学

采用加入晶种的方法,在无定形相区中,研究晶体生长的规律,得出NH₄-ZSM-5沸石晶体生长符合2/3级反应的结论。考察了影响晶体生长的各种因素,测定了晶体生长活化能,并且得出了晶体生长活化能与产物硅铝比的关系。     

不同硅铝比的ZSM-11沸石分子筛的催化性能

合成了一系列硅铝比为31—176的ZSM-11沸石,以甲苯-甲醇烷基化、间二甲苯异构化和甲苯歧化三个反应作为探针反应,研究了它们的催化性能。将其与酸性质和晶胞参数相关联发现,低硅铝比适于甲苯歧化,中硅铝比适于间二甲苯异构化,高硅铝比适于甲苯-甲醇烷基化反应。各反应所需的酸强度为甲苯歧化>间二甲苯歧化>间二甲苯异构化>甲苯-甲醇烷基化。Na~+的存在以及用4-甲基喹啉或(CH_3)_3SiCl中毒,可抑制强酸位,明显提高甲苯-甲醇烷基化反应生成对二甲苯的选择性,尤以(CH_3)_3SiCl中毒的低Al/u.c.的NaHZSM-11最佳。     

Li~+改性低硅铝X型沸石分子筛的研究进展

本文详细介绍了低硅铝沸石分子筛(LSX)的结构和性能,重点阐述了锂交换低硅铝沸石分子筛(Li-LSX)的锂化原理和锂化方法以及近年来的研究进展,并简要介绍了Li-LSX分子筛的主要用途.     

ZSM-5沸石骨架铝迁移规律的研究 Ⅰ.水热处理条件及沸石硅铝比的影响

利用XRD,~(27)Al MASNMR,IR和 NH_3-TPD等技术考察了水热处理温度、水热气氛及沸石硅铝比,在水热条件下对ZSM-5沸石骨架铝的迁移和表面酸性的影响,发现随着水热处理温度的升高,沸石表面酸性的变化和骨架铝的迁脱量有很好的对应关系,400℃时骨架铝迁脱量为600℃迁脱量的80％;表面强酸中心的递减速率较弱酸中心快。提高沸石硅铝比和在碱性水热气氛中处理可以减缓骨架铝的迁脱,保留了较多的酸性中心,在酸性气氛中则骨架铝的迁脱加速。     

H-ZSM-5分子筛硅铝比对其催化的甲醇转化丙烯选择性的影响

本研究合成了一系列硅铝比不同（SiO₂/Al₂O₃=50-4000）,但晶粒粒径相近的ZSM-5分子筛,并考察了硅铝比对甲醇转化反应丙烯选择性的影响。采用XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和Py-FTIR方法对合成的HZSM-5分子筛进行物化性质表征。实验结果表明,随着硅铝比的增大,初始甲醇转化率降低,其中,硅铝比为50-1600的样品可以实现甲醇的完全转化。在甲醇完全转化的条件下,随着硅铝比的增大,丙烯选择性单调增加,从机理角度出发,揭示了甲醇转化制丙烯反应中,甲基化/裂化循环相较于甲基化/脱烷基化循环进行程度更大。此外,本研究提出了在甲醇完全转化条件下,保证最大丙烯选择性所需要的临界酸密度值（[AS]_S）,当甲醇进料量为0.162g/min时,该临界值为0.175μmol/m²。     

高硅沸石分子筛合成的新动向

为了扩大能源,长期以来,国内外进行了许多研究开发工作。美国Mobil公司开发出的ZSM-5型沸石催化剂以甲醇为原料,高选择性合成出高辛烷值的汽油,是一项重大突破。接着人们对ZSM-5进行了一系列研究,如脱蜡、