微孔-介孔复合结构分子筛的合成及表征研究

以工业现有的ZSM-5作为原料,经一定化学处理的ZSM-5作为部分硅铝源,与介孔分子筛的凝胶在水热条件下进行组装得到具有微孔、介孔双孔分布的复合分子筛,并采用XRD、N2吸附脱附、IR、SEM、TEM等测试手段对合成样品进行分析表征,考察了主要合成条件对分子筛性能的影响.结果表明,合成过程中微孔与介孔结构之间会相互转化,样品中微孔与介孔特征峰存在此消彼长的关系.非临氢反应结果表明,复合分子筛具有较高的异构化选择性.     

微孔-介孔复合结构分子筛的研究新进展

微孔分子筛是现代石油工业中重要的择形催化剂,具有均匀发达的微孔结构、酸性强和水热稳定性好的特点,已在许多领域得到广泛应用.     

微孔-微孔复合分子筛的结构特征及应用

微孔-微孔复合分子筛是指两种(或多种)微孔分子筛的复合晶体,不仅具备单一分子筛的特性,而且由于复合过程中产生的结构畸变使其具有独特的孔道结构和酸性质,进而体现出优异的催化反应特性,成为当今分子筛领域的研究热点。微孔-微孔复合分子筛可分为共晶分子筛和共生分子筛两种,前者通过两种分子筛晶体的无限成分单元重排,有利于构成新的完整的晶体结构,后者则是两种分子筛共生长过程中得到的两相交错生长的复合体,产生微结构畸变和界面效应。本文对微孔-微孔复合分子筛进行归纳和分类,并系统介绍了微孔-微孔复合分子筛的研究进展,着重阐述了共晶分子筛和共生分子筛的合成与微结构特点以及在催化反应领域中的应用。     

新型MCM-41-β-沸石中孔-微孔复合分子筛

ＭＣＭ－４１是１９９２年由Ｍｏｂｉｌ公司首次合成,具有可调的规整孔道结构,孔径大小为１．６～１０ｎｍ的六方中孔分子筛［１,２］,β－沸石是具有三维十二元环孔道,一条线性通道孔径为０．５７ｎｍ×０．７５ｎｍ,另一条由两种线性通道相交形成的弯曲通道,孔径...     

Pr-MCM-41介孔分子筛合成与表征

在碱性条件下, 以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂, Na2Si3O7为硅源, 用水热法合成了稀土介孔分子筛Pr-MCM-41. 并用XRD、 FT-IR、 X-射线荧光分析法、 SEM、紫外漫反射、 TG-DTA等方法对样品进行表征. 结果表明所得的样品确为Pr-MCM-41介孔分子筛. 比表面积大, 热稳定性好.     

介孔分子筛SBA-15的研究进展

介孔分子筛SBA-15具有独特的物理化学性质和广阔的应用前景,成为众多研究领域的一个研究热点.本文结合我们自己的工作和国内外相关研究,较全面地介绍了近年来SBA-15的研究状况,并展望了今后的发展方向和应用前景.     

SBA-15介孔分子筛的乙基化修饰

20世纪90年代初,美孚公司的研究者们用烷基季铵盐阳离子表面活性剂作模板剂,在碱性条件下合成出M41S系列介孔分子筛。近几年,合成出了MCM,HMS,MSU、SBA等硅基分子筛系列。由于介孔材料表面有许多端羟基,可用来固定活性基团,使其在吸附、分离、催化和主客体化学等方面具有广泛的潜在应用价值。对介孔材料孔道进行有机改性的无机-有机复合材料的研究正在兴起,本文采用分步合成法,以乙基三乙氧基硅烷为偶联剂,     

Al-MSU-S介孔及介孔-微孔分子筛的合成、表征及其催化性能

 以水玻璃为硅源,以偏铝酸钠为铝源,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,合成了强酸 性介孔分子筛Al-MSU-S及介孔-微孔分子筛Al-MSU-S. 采用XRD,N2物理吸附,MAS NMR,FT-IR,GC-MS,TG,TPD,SEM和TEM等手段,对Al-MSU-S分子筛的结构、组成、酸性质和形貌等进行了表征. 考察了反应温度和压力对Al-MSU-S分子筛催化剂上二异丙苯裂化反应的影响,并就Al-MSU-S分子筛的酸性和孔结构在反应中的作用进行了探讨.     

硅铝基微孔/介孔复合分子筛的制备与应用

本文对具有多级孔道和双重酸性的硅铝基微孔/介孔复合分子筛的制备及应用进展进行了评述,重点讨论了微孔沸石晶体结构的存在对产物酸性、结构稳定性的贡献,强调了制备途径对合成微孔/介孔功能复合材料的简捷性、有效性,探讨了此类催化材料的发展前景。     

氨基功能化SBA-15介孔分子筛的制备与表征

以3-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂,采用后合成法对介孔分子筛(SBA-15)的表面进行改性,制得氨基功能化的介孔NH<,2>-SBA-15材料(简称NH<,2>-SBA-15),其结构和性能经FT-IR,元素分析,XRD,SEM及低温N<,2>吸附-脱附表征.结果表明,氨基成功地嫁接到SBA-15表面,含量高达3.47 ...     

MCM-41/MOR复合分子筛的制备及其烷烃异构化性能研究

以碱处理的MOR浆液为部分硅铝源、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,采用水热法合成了微孔-介孔复合分子筛MCM-41/MOR,并通过XRD、HRTEM、BET、Py-FTIR以及水热处理等方法对合成的复合分子筛进行了表征。结果表明,合成的复合分子筛具有微孔和介孔双重孔结构,比表面积高达567 m²/g,孔容为0.60 mL/g,平均孔径为3.26 nm,且具有较高的水热稳定性。正己烷在微反装置上的非临氢异构化反应结果表明,适宜的B酸和L酸协同构成了烷烃异构化的活性中心,催化剂表面的Ni离子在活化烷烃的同时还具有较好的酸性调变作用;与Ni-MOR、Ni-MCM-41以及HMCM-41/MOR相比,复合分子筛Ni-MCM-41/MOR由于其适宜的表面酸性和孔道结构,具有更好的异构化催化性能,正已烷转化率为34.40%,i-C₆⁰选择性提高到40.38%。     

ZSM-5/MCM-41复合分子筛的合成与表征

以碱处理的ZSM-5浆液为硅铝源,通过水热自组装过程合成了介孔-微孔复合孔道结构的分子筛,并采用XRD、BET、HRTEM、Py-IR和水热处理等手段对合成分子筛进行了表征。结果表明,碱处理ZSM-5时的苛刻程度是影响复合分子筛合成的重要因素,适宜的碱处理条件为NaOH浓度1 mol/L、80℃时处理1 h。表征结果表明,复合分子筛具有规整互通的微孔-介孔梯级复合孔道结构,孔容、比表面积和平均孔径分别为0.63 mL/g,684 m²/g和3.76 nm,属典型的MCM-41结构;与MCM-41相比,复合分子筛的B酸(尤其是强B酸)酸量明显增强,水热稳定性显著提高。     

表面含磷酸的介孔分子筛P-SBA-15的合成及其性能评价

采用后合成法,将磷酸固载在纯硅介孔分子筛SBA-15表面上。利用X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）、氮气吸附 脱咐法（BET）分析方法表征催化剂的物理性能。结果表明,催化剂P-SBA-15在高温焙烧后保持了稳定的介孔分子筛SBA-15结构,该催化剂的比表面积和孔径分别为605.45m2/g和5.576nm（磷硅摩尔比5%）。选用十一碳烯酸与异丙醇的酯化反应对催化剂P-SBA-15的催化反应性能进行评价,同时与其他几种微孔沸石分子筛催化剂催化性能相比表明,磷酸改性的介孔分子筛P SBA 15是合成十一烯酸异丙酯较为理想的固体酸催化剂,考察了催化剂的稳定性。     

介孔分子筛W-SBA-15催化氧化乙苯制备苯乙酮

合成了W-SBA-15介孔分子筛,利用X射线衍射和BET测试对其结构进行了分析.以质量分数30%的H2O2为氧化剂,丙酮为溶剂,研究了介孔分子筛W-SBA-15对乙苯氧化成苯乙酮的催化作用.结果表明,优化的反应条件为:温度120℃,时间8 h,催化剂用量10.0%(质量分数),n(乙苯):n(H2O2):n(丙酮)=1...     

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂合成MCM-41/ZSM-5复合分子筛的研究

采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂、以ZSM-5为晶种,在水热晶化条件下合成了同时具有微孔和介孔的MCM-41/ZSM-5复合分子筛;并考察了陈化温度、陈化时间、晶化时间及模板剂用量等条件对合成复合分子筛的影响.通过X射线衍射、扫描电镜、高分辨率透射电镜、红外光谱及N2静态吸附法等手段对合成样...     

介孔分子筛研究新进展

介孔分子筛材料作为催化剂或催化剂载体为有机大分子参与反应提供了有利的空间构型和择形活性中心,在石油加工工业中具有潜在的应用优势。但由于介孔分子筛材料的水热稳定性比较低,且酸性较弱,极大地影响了其在催化领域中的广泛应用。本文综述了近年硅基介孔分子筛的改性研究进展,重点讨论了在提高介孔分子筛酸性和水热稳定性方面的研究工作。     

ZSM-5-SBA-15复合分子筛制备及甲苯甲醇烷基化性能研究

采用后合成法制备了ZSM-5-SBA-15复合分子筛,通过XRD、FT-IR、BET、NH₃-TPD及吡啶红外等手段表征催化剂的性质。结果表明,ZSM-5-SBA-15既具有微孔结构又具有介孔结构。吡啶吸附和NH₃吸脱附实验结果表明,ZSM-5微孔分子筛的引入使SBA-15介孔分子筛的酸性增强,但与ZSM-5相比,ZSM-5-SBA-15复合分子筛的酸性位没有改变,酸强度有一定的减弱。用固定床评价了该复合分子筛甲苯甲醇烷基化反应的催化性能。结果表明,与常规ZSM-5相比,ZSM-5-SBA-15表现出了较高的对位选择性。     

Characterization of CoMCM-41 mesoporous molecular sieves obtained by the microwave irradiation method

CoMCM-41 mesoporous molecular sieves with different amounts of cobalt were synthesized via the microwave irradiation method. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR), temperature programmed reduction (TPR), transmission electron microscopy (TEM) and N₂ adsorption-desorption technique, and thermal and hydrothermal stabilities of synthesized CoMCM-41 samples were also investigated. Results show that these synthesized materials have typical mesoporous structure of MCM-41. Also, specific surface area and pore volume of synthesized CoMCM-41 decrease with increasing amount of cobalt added, and mesoporous ordering also decreases. When the molar ratio of SiO₂:CoO in the starting material is 1.0:0.05, mesoporous ordering of synthesized CoMCM-41 is the best among the four doping contents. On the other hand, results of thermal and hydrothermal tests show that CoMCM-41 after calcination at 750 °C for 3 h or hydrothermal treatment at 100 °C for 5 days still retains mesostructure. However, mesoporous framework is entirely damaged after calcination at 850 °C for 3 h.     

(SBA-15)-ZnS主-客体纳米复合材料的制备与表征

本研究在SBA-15分子筛孔道中制备了纳米ZnS。Zn_{2+首先通过离子交换交换到SBA-15中,通过水热法在SBA-15分子筛孔道中制备了纳米ZnS。(SBA-15)-ZnS复合物由粉末X-线衍射,傅立叶变换红外光谱,低温氮气吸附-解析附技术,固体扩散漫反射光谱以及发光研究进行了表征。粉末X-线衍射研究说明在制备主-客体纳米复合材料中分子筛骨架未被制备过程所破坏,保持完整且结晶度仍很高。傅立叶变换红外光谱表明制备的材料骨架完好。77 K低温氮气吸附-解析附研究表明所制备的复合材料孔体积,孔尺寸以及表面积相对于SBA-15分子筛降低,证明客体ZnS已成功地组装入分子筛孔道中。所制备的纳米复合材料固体扩散漫反射吸收光谱相对于体相ZnS显示出蓝移表明,ZnS已限制在分子筛的孔道中且复合材料中分子筛的孔道对ZnS具有明显的立体限域效应,ZnS成功地组装在SBA-15分子筛的孔道中。发光研究表明,(SBA-15)-ZnS样品出现明显发光现象。主-客体复合材料具有良好的发光性能,有望在发光材料领域中获得应用。}     

Exploring meso-/microporous composite molecular sieves with core-shell structures

A series of core–shell‐structured composite molecular sieves comprising zeolite single crystals (i.e., ZSM‐5) as a core and ordered mesoporous silica as a shell were synthesized by means of a surfactant‐directed sol–gel process in basic medium by using cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as a template and tetraethylorthosilicate (TEOS) as silica precursor. Through this coating method, uniform mesoporous silica shells closely grow around the anisotropic zeolite single crystals, the shell thickness of which can easily be tuned in the range of 15–100 nm by changing the ratio of TEOS/zeolite. The obtained composite molecular sieves have compact meso‐/micropore junctions that form a hierarchical pore structure from ordered mesopore channels (2.4–3.0 nm in diameter) to zeolite micropores (≈0.51 nm). The short‐time kinetic diffusion efficiency of benzene molecules within pristine ZSM‐5 (≈7.88×10^?19 m² s^?1) is almost retainable after covering with 75 nm‐thick mesoporous silica shells (≈7.25×10^?19 m² s^?1), which reflects the greatly opened junctions between closely connected mesopores (shell) and micropores (core). The core–shell composite shows greatly enhanced adsorption capacity (≈1.35 mmol g^?1) for large molecules such as 1,3,5‐triisopropylbenzene relative to that of pristine ZSM‐5 (≈0.4 mmol g^?1) owing to the mesoporous silica shells. When Al species are introduced during the coating process, the core–shell composite molecular sieves demonstrate a graded acidity distribution from weak acidity of mesopores (predominant Lewis acid sites) to accessible strong acidity of zeolite cores (Lewis and Brønsted acid sites). The probe catalytic cracking reaction of n‐dodecane shows the superiority of the unique core–shell structure over pristine ZSM‐5. Insight into the core–shell composite structure with hierarchical pore and graded acidity distribution show great potential for petroleum catalytic processes.