ZSM-5沸石上Brönsted酸的红外光谱测定法及改性ZSM-5沸石的表面酸性研究

研究各种 ZSM-5沸石样品的红外光谱发现: 在1875和2000 cm~(-1)附近有两个强红外吸收谱带, 两个谱带吸光度的比值是个特征值。本文提出了以2000 cm~(-1)谱带为“内标”, 用相对吸光度的办法处理ZSM-5沸石的红外光谱, 测定了各种改性ZSM-5样品的Brönsted酸, 并同电位滴定法所测得的Brönsted 酸浓度和异丙苯裂解活性分别关联, 都有较好的对应关系。文中以实验为依据讨论了1875和2000 cm~(-1)谱带的归属, 并根据Beer-Lambert定律, 推导出了相对吸光度与浓度的关系, 从而确立了ZSM-5沸石上红外光谱定量处理方法的理论基础。     

ZSM-5沸石上Brnsted酸的红外光谱测定法及改性ZSM-5沸石的表面酸性研究

研究各种 ZSM-5沸石样品的红外光谱发现:在1875和2000cm~(-1)附近有两个强红外吸收谱带,两个谱带吸光度的比值是个特征值。本文提出了以2000cm~(-1)谱带为“内标”,用相对吸光度的办法处理 ZSM-5沸石的红外光谱,测定了各种改性ZSM-5 样品的 Br(?)nsted 酸,并同电位滴定法所测得的 Br(?)nsted 酸浓度和异丙苯裂解活性分别关联,都有较好的对应关系。文中以实验为依据讨论了1875和2000cm~(-1)谱带的归属,并根据 Beer-Lambert 定律,推导出了相对吸光度与浓度的关系,从而确立了 ZSM-5沸石上红外光谱定量处理方法的理论基础。     

丝光沸石结构的红外光谱表征

本文探讨了丝光沸石在1300～300cm~(-1)范围内的红外光谱与其结晶骨架结构之间的关系,观察了650～500cm~(-1)区的吸收峰位置及强度与试样结构硅铝比及结晶度之间的连系,并将它们与试样在某些反应中的催化活性联系起来,获得有意义的结果。     

ZSM-5沸石膜内孔结构的研究

以正丁胺 (NBA)为模板剂、利用水热法在α -Al2 O3载体管上成功地合成了ZSM - 5沸石膜。对合成的沸石粉末及沸石膜进行热重分析 ,结果表明ZSM - 5沸石粉末孔道中的模板剂在 390℃和 550℃下分解最快。对膜在不同的焙烧温度下 ,单组份气体N2 、H2 、n -C4 H10 、i-C4 H10 的渗透通量进行了测量 ,结果表明在焙烧过程中 ,膜内主要有两种不同的孔产生 ,低温下晶间孔内的水份和模板剂首先逸出 ,这些孔对气体的选择性不大 ,但它们所占比例也不大。高温下沸石膜的晶内孔相继打开 ,膜的渗透选择性也随之提高。 60 0℃以后 ,膜内孔基本全部打开 ,膜对气体的理想选择性也达到最大。     

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。     

非有机胺型ZSM-5沸石催化剂的研究

用氢氧化铵、甲醇或乙醇取代有机胺作晶化促进剂,均能合成出ZSM-5沸石分子筛。采用多种测试方法表征的结果,表明它们的物化性质与文献上典型的ZSM-5基本一致,并且具有良好的甲醇转化性能,但又互有差异,其中用氢氧化铵合成者的性能和由四丙基铵合成的甚为相似。     

ZSM-5沸石分子筛合成的研究

ZSM-5沸石分子筛是70年代初由美国Mobil公司最早开发的。由于它对烷基化、异构化、歧化、选择裂化和甲醇合成汽油等反应具有独特的催化性能,是目前被广泛重视的一种新型催化剂材料。自从它问世以来,很长一段时间内,认为有机胺是合成ZSM-5沸石分子筛的必不可少的原料。1977年Whittan等发表了用异丙醇等醇类合成ZSM-5分子筛之后,我们成功地用“乙醇、氨、导向剂法”,“乙醇法”和“只加导向剂法”合成了ZSM-5分子筛。     

ZSM-5沸石膜的吸附表征

The framework and thickness of synthesized ZSM-5 membranes were characterized using static and dynamic adsorption methods. It is shown that the adsorptive properties of the membranes are the same as ZSM-5 zeolite, the average thickness of the membranes was 13 μm calculated from the adsorptive ability, which matched very well with the result measured by scanning electron micrograph. The results also shown that zeolite membranes have greated adsorptive ability than zeolite powders. The high Si/Al rate zeolite membranes have selective ability on ethanol/water, and this interpreted the separation of ethanol-water mixtures with the membranes.     

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。     

ZSM-5沸石大单晶的生长

ZSM-5是近十年来发展的具有广泛应用前景的高硅沸石分子筛。其骨架主要由五元环连结而成,具有十元环孔道(直径约6(?))。空间群为P_nma。大于40μm的均匀完美沸石单晶体,为晶体结构的测定以及与催化性质有密切关系的阳离子交换、扩散、吸附等重要性质的研究所必须。在通常的条件下获得大而完美的沸石单晶体是困难的。单晶的合成,有利于研究沸石晶体的形成与生长机理,是沸石结晶动力学研究的重要课题之一。     

无机胺合成ZSM-5沸石的结构表征和催化作用

分别以氨水和正丙胺为模板剂 ,在 177℃温度下静止晶化 5 0小时 ,合成出ZSM - 5沸石分子筛 .经XRD和IR测试 ,两者具有基本相同的结构 ;TG -DSC分析证明 ,两者都具有优良的热稳定性 .由于有机胺易氧化分解 ,故使得后者的腔内包含物氧化放热峰前移约 4 0℃ .合成的ZSM - 5沸石经用不同离子交换后 ,用于催化己烷芳构化反应     

无机铵型ZSM-5沸石晶化规律的研究

在Na_2O-Al_2O_3-SiO_2-H_2O中,添加晶种,用氨水作晶化促进剂,晶化过程为近似的单纯的晶体生长过程。晶种起到缩短成核诱导期和加速结晶速度的作用。Al原子优先进入晶体骨架。NH_4~+和Na~+同时起到平衡沸石骨架负电荷的作用,残留的Na~+主要定位在沸石的强酸性中心位。得到晶体生长的表观活化能E_c=19.42Kcal/mol。碱度对结晶速度的影响为二级反应。     

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.     

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。     

HZSM-5型沸石表面结构OH基及其酸性的红外研究

本文利用红外光谱法考察了HZSM-5型沸石在100—600℃之间表面结构OH基的吸收谱带(3720与3608厘米~(-1)及3668厘米~(-1)处的肩峰),比较了用乙胺与四乙基氢氧化铵为原料合成的HZSM-5型沸石的表面性质(OH基与氘交换性质)。化学吸附吡啶的红外光谱表明该沸石表面上有质子酸中心与非质子酸中心,这两种酸性中心在一定的条件下可相互转化。表征质子酸的3608厘米~(-1)谱带强度大于3720厘米~(-1)。当温度由100增到400℃时,酸性不断增加,超过这个温度时,3608厘米~(-1)处的谱带强度开始下降,非质子酸开始增大。     

ZSM-5沸石骨架铝迁移规律的研究 Ⅲ.ZSM-5沸石骨架铝迁移的可逆性

考察了水热条件下HZSM-5沸石骨架铝的迁出,气-固或液-固反应条件下外界铝进入骨架的影响因素及表面性质的变化。发现在相同的条件下,随ZSM-5沸石硅铝比的增加,铝迁入骨架的比率增大;经水热处理后较相同数量级硅铝比的未经处理的沸石的铝迁入骨架速率快,结合骨架铝迁移的机理对此现象进行了讨论。在400℃气-固反应时,进入沸石骨架的铝量达400—600℃总量的75—80％,和在400℃水热处理时骨架铝的迁脱量相当(80％),这部分铝主要对应于强酸中心位,说明沸石骨架中对应于酸中心较强而稳定性较弱的铝易迁出也易迁入,表明酸性中心是可逆的。