ZSM-35沸石对水和苯的吸附及其孔结构

用高真空重量法测定了20—200℃范围内,ZSM-35佛石对水和苯的吸附等温线。讨论了Langmuir,BET理论和微孔体积填充理论对ZSM-35—H_2O体系的适用性,提出了用Pickett三参数方程描述沸石—蒸气体系吸附平衡,确定沸石表面积及用W_0=10~(-4)·S·n＇·t式计算沸石微孔体积的方法。在ZSM-35—H_2O体系具有特征曲线温度不变性的基础上,给出了该体系吸附平衡方程θ=exp[-(A/3800)~(1.1)],并由此外推计算了吸附等温线和确定了沸石的孔体积。结果表明,ZSM-35沸石的比表面积为375m~2/g,微孔体积为0.158ml/g。     

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。     

纳米晶簇多级孔道L沸石的合成及其脱硫性能

采用晶化培育法制备了L沸石纳米晶簇,以其作为前驱体,并以3-三甲基甲硅烷基丙基十六烷基二甲基氯化铵(TPHAC)为模板剂,合成了微孔-介孔多级孔道L沸石(MeLTL沸石).通过X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、27Al固体魔角核磁(27AlMASNMR)和吡啶傅立叶变换红外(Py-FTIR)等方法对MeLTL沸石进行了表征.研究结果表明,MeLTL沸石是由L沸石纳米晶簇自组装形成的,并具有介孔孔道和L沸石的微孔结构以及适宜的酸量与酸强度,其比表面积和孔体积分别高达611m2.g-1和0.696cm.3g-1.将MeLTL沸石作为添加剂引入柴油加氢脱硫催化剂载体中,并与添加L沸石、Al-MCM-41和仅以γ-Al2O3为载体的催化剂进行比较,其脱硫性能为最佳,经加氢后的柴油硫含量仅为9.3μg.g-1,脱硫率达99.3%.     

合成温度对中孔分子筛M41S材料结构转变的影响

分别用氮气吸附－脱附测定、激光傅立叶红外（ＦＴＩＲ）、＾２９Ｓｉ和＾２７Ａｌ固态魔角核磁共振（ＭＡＳＮＭＲ）和微分热重（ＤＴＧ）等手段表征了低表面活性剂浓度及低表面活性剂与硅原子摩尔经的十六烷基三甲基溴化铵与硅酸钠体系中不同温度形成的不同中孔Ｍ４１Ｓ和微孔ＺＳＭ－５沸石，研究发现，合成温度从１００℃温度至１３５℃，ＭＣＭ－４１的固体颗粒变细，孔壁厚增加而中孔表面积和体积降低，合成温度从１３５℃提高     

硅磷酸铝分子筛SAPO-11，SAPO-34和SAPO-20的合成

Lok等首先合成了一类新的硅磷酸铝分子筛,SAPO-n.这类分子筛包括13种三维微孔骨架结构,其孔大小为3—8A,孔体积(H_2O)为0.18—0.48cm~3/g,它包括了沸石分子筛孔大小和孔体积的全部范围.这类分子筛的开发,开拓了分子筛材料的一个新     

两段脱附法测定多孔固体表面积

本文提出了可以同时测量多孔固体微孔与非微孔表面积的两段脱附法。分析了不可逆吸附的特征,表明吸附层数(n)接近于1,可用Langmuir公式计算微孔表面积。并用一些催化剂和吸附剂比表面积测定的例子阐明两段脱附法的实际应用。     

微孔/介孔复合分子筛的合成及其对CO2的吸附性能

采用两步晶化法将合成的沸石前驱液(S)或沸石固体粉末(P)经不同浓度(c)的NaOH处理后, 分别以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)软模板或介孔炭(Meso-C)硬模板为导向剂, 自组装合成S-β-MCM41(c)、P-β-MCM41(c)、P-ZSM-MCM41(c)、P-ZSM-C系列微孔/介孔复合分子筛. 考察了沸石分子筛种类、碱处理液浓度以及介孔模板剂对合成复合分子筛结构与性能的影响. X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附表征结果表明产物具有微孔/介孔多级孔结构. 该材料对CO₂的吸附能力比纯微孔或介孔材料均有明显提高, 其中P-ZSM-MCM41(2)的CO₂吸附容量最大可达1.51 mmol·g^-1, 为ZSM-5沸石吸附量的两倍多.     

高硅Y沸石“二次孔”结构的物理吸附法研究

用低温氮物理吸附法研究了化学法和水热法相结合制备的两个系列Y沸石的孔结构性质。研究结果表明, 用不同化学试剂处理Y沸石形成的孔结构有明显差别。但是, 当把由此得到的Y沸石在相同条件下交替进行水热处理和化学处理时, 孔结构却呈现类似的变化趋势, 即总比表面积、微孔比表面积和微孔体积是先下降后上升, 经第二次水热和化学处理是再次下降再次回升。而过程中产生的“二次孔”比表面积却呈现先上升后下降, 又回升又下降的相反的变化趋势。这种变化趋势, 可能与水热处理和化学处理过程中非骨架铝物种的形成与消失有关。     

介孔沸石分子筛的制备

介孔沸石分子筛是一种含有丰富介孔的结晶沸石,它不同于介孔分子筛和微孔沸石的简单机械混合。它不仅具备微孔沸石高的热和水热稳定性、优异的选择性和活性,而且由于介孔的引入改善了其对大分子的吸附和扩散性能,逐渐成为多孔催化材料研究领域的热点。本文主要从模板法、后处理法和前驱体组装法等方法出发,介绍了介孔沸石分子筛最新的制备方法研究进展。通过对比不同制备方法的优缺点,指出各种方法的改进方向,以期寻求一种较优的合成策略,以满足现今催化领域日益苛刻的要求。     

沸石分子筛吸附和催化降解亚硝胺

综述了近年来国内外在使用沸石和介孔分子筛吸附和催化分解以及检测亚硝胺方面的新进展.亚硝胺属于强致癌物,是吸烟导致癌症的重要原因.本文剖析了沸石对亚硝胺的选择性吸附以及大体积亚硝胺在小微孔沸石上的"嵌入式"吸附模式,探讨了沸石在气相和液相中吸附挥发性亚硝胺的规律和影响因素;研究了介孔分子筛材料对于催化降解烟草特有亚硝胺的高活性,阐述了修饰金属氧化物对于提高沸石吸附或催化分解亚硝胺能力的促进作用,并展望消除亚硝胺污染功能新材料的发展方向.     

ZSM-5沸石的吸附性能和微孔体积填充理论适用性的研究

用真空重量法测定了自制的ZSM-5沸石对苯(20—300℃)和水(20—200℃)的吸附等温线;比较了用或不用有机胺合成的该沸石的吸水性能;探讨了微孔体积填充理论(TVFM)对沸石—蒸气体系的适用性。对ZSM-5—C_6H_6和ZSM-5—H_2O体系分别给出n值为1.3和0.9的指数式吸附平衡方程,并在较宽温度和填充率范围内计算吸附等温线和用这种新的形式确定沸石微孔体积,得到了与实验值较为一致的结果。     

亚硝胺在小微孔沸石上的“嵌入式”吸附探讨

通过结构计算分析了大体积的六亚甲基亚硝胺（NHMI）和N’-亚硝基去甲烟碱（NNN）在小微孔沸石上各种可能的吸附方式,结合实验事实推断出它们以－N－N=O官能团嵌入沸石孔道进行吸附的几率最大.这种“嵌入式”吸附方式是小微孔沸石得以吸附、分离那些体积远远大于其孔径的毒物分子的重要原因,可用以拓宽沸石在生态环境保护中的应用.     

多级孔Beta沸石合成研究进展

沸石分子筛是许多工业过程中不可缺少的催化剂。其中,Beta沸石因其具有三维大微孔结构而成为生产广泛并且具有重要工业意义的沸石材料之一。与传统微孔Beta沸石相比,多级孔Beta沸石具有更小的空间位阻,更高的传质效率等诸多优点,从而能减少其在作为催化剂时积碳的形成,从而延长催化剂的使用寿命,提高催化剂利用效率。本文以Beta沸石为代表,从“自下而上”（直接合成）和“自上而下”（后期修饰）两种策略详细地介绍了多级孔沸石合成的研究进展,对硬模板剂法、软模板剂法、无介孔模板剂法、脱铝法和脱硅法进行了全面的介绍,并简要介绍了多级孔Beta沸石的特点,最后总结了各种合成方法的优点及存在的问题并对其未来发展前景进行了展望。     

改性Y沸石的孔结构与催化性能

测定了不同方法改性的Y沸石样品的N_2吸附和脱附等温线, 并计算了样品的微孔、大孔和二次孔的孔容和表面积, 以及样品的二次孔分布, 证实改性方法对样品的孔结构有显著的影响。同时, 还考察了不同尺码探针分子在改性Y沸石样品上的酸催化反应活性, 将所得数据与样品的酸量、酸强度和二次孔容相关联, 取得了满意的结果。说明对大尺码反应分子, 改性过程中生成的大孔径二次孔, 对提高沸石催化剂的反应活性是有利的。     

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．     

中孔MCM—41分子筛在微孔沸石ZSM—5上附晶生长的研究

首次在微孔沸石ＺＳＭ５表面进行了ＭＣＭ４１分子筛的附晶生长，并首次提出中孔材料ＭＣＭ４１分子筛静电组配理论的新形式（ＸＳ＋Ｉ）；同时利用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＢＥＴ等测试手段表征了合成样品，并讨论了微孔沸石表面附晶生长中孔分子筛ＭＣＭ４１的合成化学，考察了Ｆ离子效应、ｐＨ值及表面活性剂ＣＴＡＢ（十六烷基三甲基溴化铵）的影响。     

氢气在A和X型沸石上超临界吸附的格子密度函数模型

采用基于三维Ono-Kondo方程的格子密度函数理论(LDFT)模型模拟了氢气在A和X型微孔沸石上的超临界吸附等温线. 根据沸石孔的尺寸和形状, LDFT模型将氢分子在孔中的吸附位分布近似为简单立方、面心立方和体心立方的团簇结构. 模拟结果表明, LDFT模型可有效地用于描述氢气在A和X型沸石上的单层或多层超临界吸附行为. 模拟所得的吸附等温线与实验测定结果吻合. 特别是, LDFT模型中的氢-沸石作用势能参数的准确性得到了Lennard-Jones(12-6)势能方法的有效验证. 因此, LDFT模型被用于预测了更宽温度和压力范围内氢气在X沸石上的超临界吸附.     

小孔沸石微结构的CO_2吸附表征

以3种已知结构的小孔沸石3A、4A和5A为研究对象,以N2和CO2为吸附质,通过吸附数据测定,研究了小孔沸石微孔结构的吸附表征方法.结果表明,N2吸附无法检测4A沸石的孔,而CO2吸附可以检测.对于4A和5A沸石,在35s内CO2吸附就可以达到平衡.HK(Horvath-Kawazoe)柱状模型不能表征4A和5A沸石的孔结构,但是HK球形模型可以,基于最大吸附量、D-A(Dubinin-Astakhov)方程和Langmuir-Freundlich模型计算了4A和5A沸石的微孔孔容,其中根据最大吸附容量和D-A方程计算的微孔孔容与文献值最接近.     

后处理工艺制备多级孔Ti-BEA沸石及其环氧化催化性能（英文）

基于脱铝多级孔BEA沸石与二氯二茂钛的固相反应,开展了钛掺杂量可调的多级孔Ti-beta后处理工艺制备研究.对制备的多级孔Ti-beta样品的理化性质进行了表征,包括X射线衍射、氮气吸附脱附测试、扫描电镜、透射电镜、紫外可见吸收光谱和紫外拉曼光谱等.结果表明,多级孔BEA沸石具有较好的化学稳定性,脱铝-钛化的后处理过程未对样品多级孔结构产生明显影响.以环己烯和十二烯的烯烃环氧化为探针反应表征了合成多级孔Ti-beta与纯相微孔Ti-beta沸石的催化性能.结果表明,在小分子环己烯的环氧化反应中,多级孔Ti-beta沸石的催化活性(转化率59.4%)与微孔Ti-beta相当(转化率57.9%);但是在较大分子十二烯的催化反应中,多级孔结构Ti-beta材料的催化性能(转化率11.1%)明显优于纯相微孔材料(转化率6.8%),且产物中环氧化物选择性更高(分别为60.3%和37.8%).     

后处理工艺制备多级孔Ti-BEA沸石及其环氧化催化性能

基于脱铝多级孔BEA沸石与二氯二茂钛的固相反应,开展了钛掺杂量可调的多级孔Ti-beta后处理工艺制备研究.对制备的多级孔Ti-beta样品的理化性质进行了表征,包括X射线衍射、氮气吸附脱附测试、扫描电镜、透射电镜、紫外可见吸收光谱和紫外拉曼光谱等.结果表明,多级孔BEA沸石具有较好的化学稳定性,脱铝-钛化的后处理过程未对样品多级孔结构产生明显影响. 以环己烯和十二烯的烯烃环氧化为探针反应表征了合成多级孔Ti-beta与纯相微孔Ti-beta沸石的催化性能.结果表明,在小分子环己烯的环氧化反应中,多级孔Ti-beta沸石的催化活性(转化率59.4%)与微孔Ti-beta相当(转化率57.9%);但是在较大分子十二烯的催化反应中,多级孔结构Ti-beta材料的催化性能(转化率11.1%)明显优于纯相微孔材料(转化率6.8%),且产物中环氧化物选择性更高(分别为60.3%和37.8%).