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-35沸石的合成与应用

对ＺＳＭ－３５沸石的结构、合成方法、模板剂、合成种类、催化方面的应用及合成原料进行了综合，并着重介绍了新颖的干法合成技术、纯硅ＺＳＭ－３５的合成以及ＺＳＭ－３５沸石在ＣＯ加氢直接合成低碳烯烃反应中的催化应用等内容。     

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.     

若干吸附理论对在ZSM-5沸石上吸附的适用性

测定了饱和烃和不饱和烃分子在一价阳离子交换型ZSM-5沸石分子筛上的吸附等温线。探讨了微孔体积填充理论、Wilkins方程和Langmuir吸附理论对以上吸附体系的适用性;测得的吸附等温线用最小二乘法和解线性方程组借助电子计算机进行拟合得出相应的回归方程。实验结果表明,Langmuir吸附理论能较好地描述环己烷在氢型和碱金属阳离子交换型ZSM-5沸石上的吸附体系,计算出的极限吸附量a_o值与实验值相符,但对其他体系未得满意结果:二常数的Wilkins方程可用于求算吸附体系的初始吸附热,并能较好地描述等温线的低压部分;与以上各理论比较,微孔体积填充理论能更满意地表征我们所研究的吸附体系,籍以计算了极限吸附量a_o,分布级数n和特征吸附功E值三个物理常数,并为一价阳离子交换型ZSM-5沸石上对苯和环己烷等分子的吸附作用主要是色散力作用提供有力依据。     

ZSM-35沸石分子筛的晶化动力学研究

本文探讨了在不同条件下合成ZSM-35沸石分子筛的晶化动力学。在175℃、192℃、200℃温度下测得ZSM-35的成核活化能E_n=25.4kcal/mol,结晶活化能E_c=18.6kcal/mol。在200℃温度下,其成核反应级数a_n=2.5,结晶反应级数α_c=2。提出所有沸石结晶似均为二级自催化反应,并可用(dW_c/df)Τ=K[OH-]~2作为一种描述沸石结晶反应过程的一般形式。     

苯吸附层厚方程及其在孔结构测定中的应用

本文提出了一个在固体表面上20℃时苯吸附层厚(t)随相对压力p/p_s改变的Halsey方程,t=t_m×1.208(lnps/p)_(-2/3)其中t_m为苯吸附单分子层的厚度,t_m=3.69(埃)。应用此经验方程,按DH法给出了苯吸附测定多孔物质孔分布(圆柱孔模型)的计算模式,其应用范围为15(埃)<γ<300(埃)。应用本法进行了硅酸铝微球、活性炭等样品的计算,并与氮吸附法进行了比较。     

天然沸石吸附水蒸汽肿胀及改型的孔结构变异

天然沸石中阳离子被氢离子置换后对水及甲醇的吸附量增加,与离子交换量有关。离子半径较大的阳离子被较小的阳离子取代,导致4.5孔径的微孔增多。沸石从气相中吸附水在相对压力低于0.85时,吸附-脱附等温线近似或完全重合。刚性沸石中,部分晶格可被水分子松开,晶体保持不变但晶体孔穴增大。由于沸石微孔扩张,脱附等温线与原先的吸附等温线有所不同。滞后环的产生是因沸石肿胀所致,即使脱附完全仍可保持肿胀;脱附至原始状态后若再行吸附,将沿脱附等温线进行。根据偏差统计分析,沸石吸附水测定比表面的方法是适用的。     

碱性水蒸气处理的ZSM-5沸石酸性质及孔结构的影响

 采用XRD，NH3－TPD，比表面积和孔结构测定等研究了在不同温度下用含10％NH3的水蒸气处理时HZSM－5沸石n（Si）／n（Al）＝25）酸性质及孔结构的变化规律．结果表明，随着处理温度的提高，HZSM－5的结构未发生明显的变化；样品的总酸量下降很快，但弱酸分布量相对提高，而强酸分布量相对下降；提高处理温度，样品的比表面积和微孔体积减小，二次孔或中孔体积及外表面积有增大的趋势．     

液相吸附法测定ZSM-5沸石的晶化曲线

本文根据ZSM-5沸石的择形吸附特性,提出液相吸附测定其晶化曲线的新方法,结果可与X射线衍射法和苯蒸气吸附法相比。     

ZSM-5型沸石的红外光谱结构分析

本文用红外光谱法研究了ZSM-5型沸石的骨架振动,归属了该沸石在中红外区的骨架振动的特征峰。同时还考察了各种不同有机胺化合物合成的产品,发现其产品的红外光谱彼此间有一定的差异。     

高硅Y沸石的研制及性能——Ⅱ.沸石孔结构及吸附性能

LiNaY沸石经SiCl₄气相同晶脱铝补硅后制得系列高硅铝比、高结晶度的Y沸石,用低温氮吸附法,求得样品对N₂的吸附—脱附等温线,从而计算其比表面和孔体积,并采用BJH模型计算孔径分布。用真空重量法测定了四种C₆化合物(正己烷,2,3-二甲基丁烷、苯、环己烷)的吸附等温线,探讨吸附量与吸附物的性能(极性、几何构型)、吸附量与吸附剂脱铝深度的关系。从而得到,经SiCl₄同晶取代后Y沸石的孔结构和表面性质与脱铝深度的关系。     

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。     

大晶粒ZSM-5沸石的合成及其性能

本文对合成均匀大晶粒ZSM-5沸石(20×40μ)的影响因素进行了探讨,并对照小晶粒ZSM-5沸石(<5μ)的物化性质以及甲苯歧化、丙烯芳烃化和乙烯转化反应进行了对比考察。发现添加Sb_2O_3改性后的大品粒ZSM-5沸石较小晶粒ZSM-5沸石有优越的择形选择性和稳定性。根据两种晶粒沸石对同类物质的吸附容量以及Sb_2O_3和沸石间的互相作用的差异,对上述反应性能进行了初步阐明。