ZSM-5/Y复合分子筛在烃类催化裂化催化剂中的应用研究

以大庆减压蜡油为原料，考察了水热脱铝ZSM-5/Y复合分子筛的催化裂化性能，并与经同样条件水热脱铝的ZSM-5和Y型沸石的机械混合分子筛进行了对比研究。结果表明，与机械混合样品相比，复合分子筛具有较大的柴油产率和气体产率，汽油产率降低。从复合分子筛结构和ZSM-5的择形催化两方面分析了复合分子筛和机械混合分子筛裂化性能差别的原因。复合分子筛的聚集体结构不利于大分子进入分子筛结构中进行裂化，有利于汽油组分的裂化。气体数据分析支持了复合分子筛的结构特点。     

多级孔ZSM-5分子筛: 丰富的外表面酸中心和良好的二甲苯异构化催化性能

多级孔沸石分子筛的结构性质及其催化性能是近年来分子筛研究的热点.本文采用蒸汽辅助晶化的方法制备了多级孔ZSM-5沸石分子筛,采用NH₃程序升温脱附和原位吸附红外光谱等方法研究了其表面酸性质,用邻二甲苯异构化反应考察了其催化性能.结果表明,多级孔结构分子筛的结晶度和总酸量有所下降,但Lewis酸中心却有所增加.进一步研究发现,多级孔结构分子筛的外表面酸中心数量远高于常规分子筛,从而证实了多级孔结构可以将更多的酸中心暴露到外表面;而外表面酸中心数量的增多和扩散传质的改善是多级孔ZSM-5分子筛在邻二甲苯异构化反应中具有更高催化活性和对二甲苯产率的重要原因.     

十元环分子筛在甲醇芳构化反应中催化性能的研究

合成了ZSM-5、ZSM-22、EU-1、MCM-22和ITQ-13具有十元环孔道结构的5种分子筛,研究了分子筛结构、酸性分布等因素对其在甲醇芳构化反应中催化性能的影响。研究表明,不同结构分子筛的形貌、酸性及孔径均存在较大差异,进而影响了其在甲醇制芳烃反应中的催化活性和稳定性。研究的5种分子筛中,ZSM-5表现出最佳的芳构化活性,芳烃收率达34.8%,MCM-22芳烃收率约为21.9%,而其他3种结构的分子筛催化剂基本未表现出甲醇芳构化活性。通过添加具有芳构化性能的Ga物种对ZSM-5和MCM-22进行改性,可显著提升芳烃收率,Ga/ZSM-5上芳烃收率达到40.8%,Ga/MCM-22上芳烃收率可提高到27.1%。另外,采用TG/DTA、GC等方法研究了失活催化剂的积炭情况,发现分子筛结构对积炭量、积炭组成及积炭分布存在显著影响。     

不同形貌ZSM-5分子筛的合成及苯-乙醇烷基化反应性能

采用水热法制备了环状、薄片、类球状聚集体和小晶粒4种不同形貌和尺寸的纳米ZSM-5分子筛,用XRD、SEM、BET和NH3-TPD对所合成分子筛进行了表征,并考察分子筛形貌对苯和乙醇烷基化性能的影响。实验结果表明：在相同的硅铝比下,不同形貌的分子筛具有相似的弱酸峰强度,短b轴和中空结构的存在会降低分子筛的强酸峰强度,分子筛的强酸峰强度直接影响烷基化性能;分子筛颗粒形貌对催化烷基化性能有较大影响,四种形貌分子筛催化苯和乙醇烷基化性能优劣顺序为：薄片ZSM-5>环状ZSM-5>类球状团聚体ZSM-5>小晶粒ZSM-5。其中,具有薄片结构的H-ZSM-5分子筛在烷基化反应过程中表现出最佳的催化性能。综合对比结果表明：较低的强酸强度、较大的比表面积和孔容、较多的直形孔道占比下,分子筛的烷基化性能最佳,产物乙苯的选择性越高。     

微孔/微介孔H-ZSM-5分子筛上甲苯甲醇的烷基化性能

以不同硅铝比的H-ZSM-5分子筛为研究对象,考察了Na OH碱处理、酒石酸处理及Na OH碱处理-酒石酸处理相结合的方法对其物化性能和催化性能的影响.处理前后分子筛的表征结果表明,酸处理和碱处理可通过调变催化剂的酸性和孔道结构影响其催化性能.酸处理对低硅铝比H-ZSM-5的酸性和催化性能影响较大,而碱处理则主要影响高硅铝比分子筛的酸性和催化性能.酸处理和碱处理相结合则能同时调变分子筛的酸性和孔道结构,进而提高其在甲苯甲醇制二甲苯反应中的催化活性.其中,碱处理的高硅铝比H-ZSM-5分子筛表现出最优异的催化活性.     

晶种和溶剂对复合分子筛形成的影响

采用包埋法合成ZSM-5/SAPO-5核壳结构复合分子筛,研究了凝胶组成对该材料性能的影响,并利用X射线衍射和扫描电镜等手段对其进行了表征。结果表明,合成的分子筛是以ZSM-5为核,SAPO-5为壳的双结构复合分子筛。通过向凝胶中加入晶种或者调节溶剂性质可以明显改变复合材料的结晶度和颗粒形貌。引入晶种合成材料的颗粒形貌以椭圆型为主,分子筛的结晶度增加;以醇和水混合物为溶剂合成分子筛的颗粒仍以球形为主,分子筛的结晶速率降低,结晶度的最高值降低。     

MAPO-5分子筛的合成、结构及其性质的研究

用水热法合成了磷酸镁铝分子筛(MAPO-5),以X射线衍射、电子探针、核磁共振及红外光谱等方法进行了结构分析,并测定了MAPO-5分子筛的晶胞参数、化学组成,同时对分子筛的吸附性能、热稳定性、酸性等进行了研究。证明镁进入了分子筛的骨架。     

FAPSO-5分子筛的合成、结构及性能的研究

以三乙胺为模板剂,在HF参与下,采用水热晶化法合成了纯相的含铁的SAPO-5(FAPSO-5)分子筛.用EPMA,EPR,XPS和Mossbauer等技术对其结构进行了研究.XPS和Mossbauer等实验表明,分子筛中Fe以Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)两种价态共存.Fe在FAPSO-5分子筛中以多种状态存在:大部分Fe以FeO_4四面体形式参与了分子筛骨架的构成;部分Fe可能以氧化物或氢氧化物形式存在于分子筛空腔内;少部分Fe可能成为平衡分子筛骨架负电荷的阳离子.FAPSO-5分了筛具有良好的热稳定性和表面酸性.利用乙苯的裂解和脱氢反应考查了FAPSO-5分子筛的催化性能,表明它既有SAPO-5的裂解活性,又具有FAPO-5的脱氢活性.     

H-ZSM-5分子筛形貌对ZnCr2O4/H-ZSM-5双功能催化剂合成气制芳烃催化性能的影响

采用水热法,通过改变合成条件选择性制备出具有球状堆积、薄片状、中空和海绵条状结构的四种不同形貌的HZSM-5分子筛,并采用XRD、SEM、Py-FTIR、NH_3-TPD、ICP和N_2物理吸附等手段对其结构性质进行了表征。将具有尖晶石结构的ZnCr_2O_4复合氧化物与不同形貌的H-ZSM-5分子筛组成ZnCr_2O_4/H-ZSM-5双功能催化剂,应用于合成气直接制芳烃(STA)的反应过程,研究了H-ZSM-5分子筛形貌对该双功能催化剂STA性能的影响。结果表明,H-ZSM-5分子筛形貌对ZnCr_2O_4/H-ZSM-5的合成气制芳烃催化性能具有重要影响;不同形貌H-ZSM-5分子筛的芳烃选择性由高到低顺序依次为球状堆积海绵条状中空结构薄片状结构。其中,ZnCr_2O_4氧化物与具有球状堆积结构的H-ZSM-5分子筛组成的ZnCr_2O_4/H-ZSM-5(sphere)双功能催化剂在STA反应过程中表现出最佳的催化性能:在350℃和3.0 M Pa条件下,CO转化率为12.6%,芳烃选择性高达68.8%,而甲烷、C_(2-4)~0烷烃和CO_2选择性分别降低至1.3%、14.3%和41.4%。这是由于球状堆积HZSM-5分子筛粒径适中(约350 nm),孔道长度适宜,适合芳烃产物的扩散但又能避免低碳烃类过早扩散出酸性分子筛孔道,从而有利于合成气转化中间产物的芳构化,提高芳烃产物的选择性。     

磷酸硅锌铝分子筛（ZnAPSO—5）的合成,结构及性能研究

以二乙氨基乙醇为导向剂,用水热晶化法合成了磷酸硅锌铝分子筛纯相,测定其组成为Zn_(1.12)Si_0.38Al_(10.88)P_(11.62)O_(48),并对其结构和性能进行了研究.实验结果表明,ZnAPSO-5具有AlPO_4-5型分子筛结构,由于锌和硅进入骨架同晶取代了部分铝和磷,致使ZnAPSO-5分子筛有了B酸酸性,而热稳定性也较磷酸锌铝分子筛(ZAPO-5)有所提高.     

磷酸锡铝分子筛(SnAPO-5)的合成及性能研究

水热法合成了磷酸锡铝分子筛,并用X荧光分析其组成,X射线粉末衍射测定其晶胞参数。通过电子探针、穆斯堡尔谱、X射线光电子能谱及红外光谱等进行了结构分析。同时,研究了物化及催化性能。结果表明,读分子筛属于AlPO_(4-)5型分子筛的结构类型,Sn~(4+)位于分子筛骨架中。     

磷酸钴铝(CoAPO-5)分子筛的合成、结构及其性质研究

继文献^[1]的研究之后,我们又合成了CoAPO-5分子筛,Wilson,S.T.^[2]曾提到他们合成的CoAPO-5是不纯的,而我们得到了CoAPO-5的纯相,用X射线衍射、电子探针、红外光谱等方法进行了结构研究.并测定了CoAPO-5分子筛的晶胞参数、化学组成,同时对分子筛的吸附性能、热稳定性、酸性等进行了研究。     

磷酸硅锰铝分子筛的合成,结构与性能研究

用不同于专利的方法合成了磷酸硅锰铝分子筛(MnAPSO-5)的纯相,通过顺磁共振谱、红外光谱、X射线光电子能谱、电子探针波谱分析及晶胞参数测定,确证杂原子锰和硅已进入分子筛骨架。并考察了分子筛的酸性、吸附性能及热稳定性。     

Studies on the Structure, Properties of Ferroaluminophosphate Molecular Sieve (FAPO-5) and Chemical State of Iron in the FAPO-5 Molecular Sieve

The pure Ferroaluminophosphate molecular sieve(FAPO-5) was synthesized by hydrothermal crystallization. The crystal structure of FAPO-5 was studied via XRD, electron probe energy dispersion analysis, Mossbauer spectroscopy, EPR, XPS and IR, the parameters of unit cell and chemical composition of FAPO-5 were determined. The result has that the structure of FAPO-5 is AlPO -5 type and Fe2+ Fe3+ are incorporated into the framework of FAPO-5 molecular sieve. In addition, the chemical state of iron in FAPO-5 molecular sieve were studied and the adsorption properties, surface acidity and thermal stability were also investigated.     

新型硅磷酸铝分子筛CHSAPO-7的合成与性能研究

用水热法在二异丙胺-Al₂O₃-P₂O₅-SiO₂-H₂O体系中合成了新型硅磷酸铝分子筛CHSAPO-7。所得样品用X射线粉末衍射和红外光谱分析进行了表征。电子探针能谱分析表明,Si原子存在于分子筛的晶体骨架上。测定了CHSAPO-7的化学组成,研究了它的晶体形貌、吸附性能和热稳定性,同时考察了二异丙胺用量、反应混合物的初始pH值等合成条件对产物结晶相的影响。     

磷酸锗铁铝分子筛的合成与鉴定

在氟离子体系中,合成了磷酸锗铁铝分子筛GeFeAPO-5的纯相,吸附吡啶后的红外光谱表明GeFeAPO-5分子筛中存在Brnsted酸和Lewis酸中心;X射线衍射分析、晶胞参数测定、电子探针、红外光谱、穆斯堡尔谱、电子顺磁共振谱、固体高分辨魔角旋转核磁共振谱等结果表明,锗和铁进入了GeFeAPO-5分子筛骨架。     

金属磷酸铝分子筛CdAPO-5的合成、结构及催化性能(Ⅰ)

用水热晶化法，以TEAOH（四乙基氢氧化铵）为模板剂会成出了CdAPO-5分子筛晶体。对样品进行XRD、IR、电子探针等分析，确认其具有AIPO4－5型分子筛结构，属六方晶系，并证实金属Cd进入分子筛的结构骨架，同时对其吸附性能、热稳定性及催化活性进行研究，结果表明CdAPO-5分子筛作为催化剂不仅热稳定性好，机械强度高，且对乙炔水合制乙醛、乙醇脱水制乙醚等反应具有良好的催化性能。     

磷酸铝分子筛AlPO4-12的合成与性能研究

用乙二胺作模报剂,在水热体系中合成了磷酸铝分子筛ＡＩＰＯ４－１２,考察了反应混合物的初始ＰＨ值和乙二胺用量对产物结晶相的影响,产品的化学组成与文献值吻合。用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＩＲ、ＤＴＡ、化学分析和吸附等方法,对样品进行了表征及物化性能的研究,用丙酸与正丁醇的酯化为典型反应,考究了ＡＩＰＯ４－１２分子筛的催化性能,实验结果表明,ＡＩＰＯ４－１２具有良好的吸附性能、很高的热稳定性（骨架倒塌温度为９９７