硅沸石完美骨架上的吸附Ⅰ.乙胺/FAU型沸石相互作用

采用核磁、红外、XRD研究了FAU硅沸石与吸附的乙胺之间的相互作用,XRD谱显示乙胺的吸入导致沸石晶胞收缩、对称性改变,立方变四方.29Si MAS NMR上,FAU硅沸石的单峰分裂成四重峰,同时骨架的红外吸收峰移向低频.这些结果表明,FAU骨架与吸附的乙胺之间存在着强烈的相互作用.     

甲胺与MFI、FAU 及FER型高硅沸石的相互作用

The adsorption of methylamine on highly siliceous MFI, FAU and FER-type zeolites was investigated withXRD, FT-IR, Raman, ^13C and ^29Si MAS NMR, and compared with the adsorption of methanol. As the adsorption of the amine, the relative intensity of XRD peaks of the zeolites has been changed significantly, the high-resolution ^29Si MAS NMR peaks have been broadened and shifted to low field, and the resonance of Si-OH groups has appeared. The vibration of N-H has been shifted to low frequency and C-N vibration moved to high frequency in the IR spectra, and the ^13C resonance peak broadened and shifted to high field for the adsorbed amine. The facts reveal an associating interaction between the perfect framework of the zeolites and the adsorbed methylamine with hydrogen bonds, leading to the formation of Si-OH groups and the high desorption temperature of the methylamine from the zeolites.     

四氢呋喃/水体系中以蒸气相传输法合成高硅FER沸石

以X射线衍射(XRD), 红外光谱(FT-IR), 扫描电镜(SEM), 低温氮吸附, ²⁹Si固体核磁共振(MAS NMR)等研究了含FER晶种的Na₂O-SiO₂-Al₂O₃干胶(SDG)在四氢呋喃(THF)/水(H₂O)混合蒸气相中的结晶行为, 同时研究了体系中THF分子和[SiO₄], [AlO₄]基团在结晶前后状态的变化. 结果表明, 在THF/H₂O混合蒸气中以蒸气相传输法(VPT)可合成结晶度较高、结构完美且孔道开放的FER沸石. ¹³C交叉极化固体核磁共振(CPMASNMR)和差热分析(TG-DTG-DTA)等研究证明THF分子作为模板剂, 位于FER笼内. FER晶种和水能促进FER沸石的结晶.     

完美骨架全硅β沸石性质研究

运用热分析技术研究胺类、烷烃类、芳香烃类、醇类在具完美骨架的合成得到 的全硅β沸石中的脱附行为，测定亲和性指娄A_T值和负载量。发现烷烃类、胺类 、芳香族化合物都对全硅β沸石骨架表现出亲和性，而醇类由于羟基的存在表现出 对骨架的憎性，结合吸附热等数据讨论了各类吸附质与骨架相互作用（主／客体相 互作用）的性质。     

完美骨架全硅β沸石性质研究

运用热分析技术研究胺类、烷烃类、芳香烃类、醇类在具完美骨架的合成得到 的全硅β沸石中的脱附行为，测定亲和性指娄A_T值和负载量。发现烷烃类、胺类 、芳香族化合物都对全硅β沸石骨架表现出亲和性，而醇类由于羟基的存在表现出 对骨架的憎性，结合吸附热等数据讨论了各类吸附质与骨架相互作用（主／客体相 互作用）的性质。     

MD模拟研究MFI沸石晶体双模板剂择优生长机理

以分子动力学(MD)方法模拟研究双模板剂在全硅MFI型沸石b轴择优取向晶体定向生长过程中的作用机制. 分别以全硅晶格模型和切面模型, 模拟两种模板剂分子(正丙胺、六亚甲基四胺)各自在孔道交叉笼内和孔道开口处的动力学行为, 考察其动力学吸附位置以及与沸石孔壁的尺寸匹配作用. 计算表明, 正丙胺分子对MFI晶体的形成和生长起主要导向作用, 而六亚甲基四胺分子有利于晶体沿a轴方向的晶面生长, 却阻碍沿b轴方向的晶面生长.     

CO_2、CH_4在全硅MFI和MFI(2Na~+)沸石吸附的分子模拟

采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法研究了CO2、CH4在全硅MFI沸石和MFI(2Na+)沸石中的吸附行为,计算获得了CO2、CH4在两种架构中的吸附等温线、吸附能量分布曲线和粒子云分布图,结果表明,CO2、CH4纯组分在较低压力下即有较高的吸附量,并且吸附量随压力的升高而增加,随温度的升高而小幅减少,其混合组分在两架构中均发生明显的竞争吸附行为;Na+的存在可提高MFI型沸石对CO2的吸附能力并改善其选择性。     

硅沸石完美骨架上的吸附Ⅲ.氯氟烃在MFI和FAU上的吸附热

测定不同温度下三种氯氟烃F-11(CFCl3),F-12(CF2Cl2)和F-22(CHF2Cl)在疏水高硅MFI和FAU沸石上的吸附等温线,以研究其吸附热效应。根据Clapeyron-Clausius方程,由吸附等温线,计算不同覆盖度C的等量吸附热Qst(C)和平均吸附热Qst^*(△Ha)。上述吸附质在两种沸石上吸附热的大小顺序均为：△Ha(MFI)＞△Ha(FAU)。在同种沸石上,吸附热的大小顺序为：△Ha(F-11)＞△Ha(F-12)＞△Ha(F-22).298K时的吸附等温线和△Ha的变化趋势显示,对能允许氯氟烃分子自由进出其孔道的FAU沸石,吸附质分子越大,低分压吸附量(V)越大,吸附热(△Ha)也越大。而孔道对吸附质分子有空间限制作用的MFI沸石,其吸附热、分子尺寸与饱和吸附量(Vm)间关系比较复杂。选择去除氯氟烃的沸石吸附剂应综合考虑△Ha与饱和吸附容量Vm。     

高硅沸石合成中四氢呋喃模板作用的初步研究

在四氢呋喃(THF)-Na~2O-SiO~2-Al~2O~3-H~2O体系中,水热条件下合成出的沸石相,随配料硅铝比提高,依次为MOR(丝光沸石),ZSM-35,ZSM-5和ZSM-39,1^3^CCP/MASNMR谱,TG/DTG/DTA和EDX成分分析方法对沸石中的THF进行表征,1^3^C谱化学位移的显著变化,以及THF高的脱除温度,证明作为模板剂的THF分子进入所合成的沸石结构,并与骨架发生强的相互作用。     

硅沸石完美骨架上的吸附Ⅲ.氯氟烃在MFI和FAU上的吸附热

测定不同温度下三种氯氟烃F-11(CFCl3),F-12(CF2Cl2)和F-22(CHF2Cl)在疏水高硅MFI和FAU沸石上的吸附等温线,以研究其吸附热效应。根据Clapeyron-Clausius方程,由吸附等温线,计算不同覆盖度C的等量吸附热Qst(C)和平均吸附热Qst^*(△Ha)。上述吸附质在两种沸石上吸附热的大小顺序均为：△Ha(MFI)＞△Ha(FAU)。在同种沸石上,吸附热的大小顺序为：△Ha(F-11)＞△Ha(F-12)＞△Ha(F-22).298K时的吸附等温线和△Ha的变化趋势显示,对能允许氯氟烃分子自由进出其孔道的FAU沸石,吸附质分子越大,低分压吸附量(V)越大,吸附热(△Ha)也越大。而孔道对吸附质分子有空间限制作用的MFI沸石,其吸附热、分子尺寸与饱和吸附量(Vm)间关系比较复杂。选择去除氯氟烃的沸石吸附剂应综合考虑△Ha与饱和吸附容量Vm。     

THF-FER沸石的系列研究—Ⅱ．模板剂分子THF的位置

用^13C HPDEC MAS NMR与热分析方法表征了在四氢呋喃（THF）-Na2O-SiO2- Al2O3-H2O体系中水热合成的高硅Na-THF-FER沸石、酸交换后的H-THF-FER沸石以及 吸附于Na-FER和H-FER沸石中的THF。结果证明，模板剂分子THF位于Na-THF-FER沸 石骨架的FER笼内，平衡骨架阳离子Na^+主要存在于十元环孔道；而吸附子FER沸石 中的THF仅处于十元环孔道中，合成样品中THF的化学位移与液态THF相比，向低场 移动，谱线明显变宽，表明THF分子与FER笼之间存在很强的相互作用。     

含硼MFI型分子筛膜制备与渗透汽化性能研究

采用二次生长法在廉价的多孔莫来石管状支撑体上合成了含硼MFI(B-MFI)分子筛膜。通过XRD、FTIR、ICP-AES、11BMAS NMR和SEM对形成膜和粉末进行表征,并考察了溶胶nB/nSiO2比、料液温度和浓度对分子筛膜渗透汽化性能的影响。表征结果证实BO4存在于MFI晶体骨架中。溶胶nB/nSiO2比对膜层微结构和渗透汽化性能有较大影响。B-MFI型分子筛膜选择性地从水溶液中透过有机物,在60℃、质量分数5%丙酮/水和乙醇/水体系的分离因子分别为260和70,均高于同等条件下制备的silicalite-1分子筛膜。     

一种含锌MFI分子筛的合成与表征

本文首次报导了在0.3Na2O /0.08Zn(Ac)2 /SiO2 /0.15TPAOH /0.12柠檬酸 /100H2O的体系中水热合成含锌MFI沸石. 对合成产物用XRD, 29Si MAS NMR和EXAFS等一系列方法进行了表征. 结果表明,合成产物为含锌MFI沸石,锌原子进入到分子筛骨架.     

客体诱导LiCl/FER沸石客/主体材料主体相变行为的研究

用热扩散法将客体LiCl组装进入主体FER沸石孔道生成的客/主体材料中, 客体与主体骨架在一定温度下发生相互作用, 诱导该沸石发生相转变. XRD, FT-IR, TG/DTA/DTG等方法表征该客/主体材料相变过程证明, 相变起始温度500 ℃, 500～600 ℃生成LiAlSi₃O₈, 800 ℃的相变产物主要为β-石英, LiAlSi₃O₈的相对含量随LiCl的组装量增多而增加.     

FER沸石再晶化制备介孔分子筛及其催化性能

在十六烷基三甲基溴化铵存在下,在浓NaOH溶液中降解并再晶化FER沸石,得到单一有序的介孔分子筛．通过X射线衍射（XRD）,傅里叶变换红外光谱（FT-IR）,热重（DTG）,N2吸附,NH3程序升温脱附（NH3-TPD）及水热处理等手段对合成样品的结构性能进行了详细表征,并以混合C4烃催化裂解制低碳烯烃作为探针反应考察...     

Mechanism of Oxygen Adsorption on Partially K Exchanged Na-A Type Zeolite

Accordingly, the observation of oxygen selectivity on Na-K-A would indicate that nitrogen has a greater steric hindrance at the window than does oxygen. Using single crystal X-ray diffraction (SCXD), it was confirmed that K at 8-member rings was relocated to 6-member rings and that the location of Na at 8-member rings became uncertain with calcination. It was also observed that Na-K-A was thermally more stable than Na-A. Using magic angle spin nuclear magnetic resonance (MAS-NMR), it was confirmed that Na at 8-member rings irreversibly changed location from a symmetric position to an asymmetric position with calcination.Using the atomic positions determined by SCXD, the mean square displacements (MSD) of oxygen and nitrogen inside the crystal of Na-A and Na-K-A were estimated by means of molecular dynamic simulation (MD). When temperature was decreased, the MSD of nitrogen was reduced to a greater extent than that of oxygen and the MSD of nitrogen inside Na-K-A was reduced by a greater margin than that inside Na-A.     

分子模拟噻吩、苯、正己烷混合物在MFI和MOR中的吸附行为

采用GCMC方法模拟了噻吩-苯二元组分和噻吩-苯-正己烷三元组分在MFI和MOR沸石中的吸附分离性能. 结果表明, 对于噻吩-苯二元体系, 在MFI孔道中, 噻吩分子比苯分子都优先定位于孔道的交叉部分, 当总压升高时, 苯的吸附量增加, 噻吩的吸附量保持不变, 苯分子被噻吩分子“挤”到直型孔道之中, 该二元体系符合Clark等提出的竞争吸附模型. 而对于在MOR中的吸附, 噻吩和苯分子没有表现出明显不同的优先吸附位, 符合Clark等提出的体积填充模型. 对于噻吩-苯-正己烷三元体系, 在MFI沸石中, 正己烷的吸附量最大, 噻吩和苯的吸附量很小. 而对于MOR沸石, 噻吩的吸附量最大, 苯和正己烷的吸附量小, 对于这三种较大尺寸的分子, 只能位于MOR主孔道中, 当存在着少量的正己烷分子时, 就影响到了苯的吸附, 而正己烷对噻吩在MOR孔道中填充的影响要比苯小, 噻吩的吸附量影响不大.     

MCM-22分子筛酸性的DFT理论计算研究

本文利用量子力学中的密度泛函理论(DFT)计算，研究了MCM-22分子筛上骨架Al在8个不同的T位的分布和Br?nsted酸的落位及强度。所有计算基于分子筛的8T簇模型 (H₃SiO)₃Si-O(H)-T(OSiH₃)₃(T=Si，Al)，采用DFT的BLYP方法，所有原子均应用DNP基组。通过计算(Al，H)/Si替代能和质子亲和势，得出推论：MCM-22分子筛中骨架Al的最有利落位在T1，T4，T3和T8位。而形成Br?nsted-酸的最可能的位置为Al1-O3-Si4，Al4-O3-Si1，Al3-O11-Si2和Al8-O10-Si2桥基。Al1-O3H-Si4和Al4-O3H-Si1位的酸性强度接近，Al3-O11H-Si2和Al8-O10H-Si2位的酸性分别略低于和略高于前两个酸位。通过计算模板剂分子六次甲基亚胺(HMI)与B-酸中心的相互作用，进一步探讨了HMI对分子筛中Al落位的靶向作用。