（Ga,Fe,B）—β沸石的水热合成及其结构研究

用水热晶化法合成了M－β沸石（M－B，Fe,Ga)，讨论了原始反应物焙Na2O和（TEA）2的含量等因素对（B、Fe)- β沸石成及晶粒大小的影响，通过化学分析、X荧光分析、XRD、IR、XPS和SEM对样品进行SiO2/M2O3比例定及结构特性表征，结果表明，合成的M－β沸石晶粒均匀，结晶度高，由于杂原子的掺入，引起Fe2p3/2电子结合能、Fe- β红外光谱和晶胞体积明显变化。     

全硅β沸石的合成、表征及在苯酚羟基化反应中的催化性能

以白炭黑为硅源,氢氧化四乙基铵为模板剂,氟化钠为矿化剂,采用水热法合成了全硅β沸石(Si/Al>1 200),探讨了起始反应混合物组成对全硅β沸石晶化的影响,利用XRD、IR、TG/DTA和SEM等测试技术对产品的结构特性进行了表征。结果表明,按下列化学组成配制初始反应混合物:n(SiO2)∶n((TEA)2O)∶n(H2O)∶n(NaF)=60∶(17~18)∶(480~660)∶(5~40),将所得胶状物质转入聚四氟乙烯衬里的20 mL不锈钢反应釜中,在140℃晶化12 d,可合成出全硅β沸石。在以H2O2作氧化剂的苯酚羟基化反应中,所合成的全硅β沸石表现出较高的催化活性,当反应温度为80℃,反应时间为6 h,m(Catalyst)∶m(Phenol)=1∶20,m(Phenol)/m(H2O)=0.6和n(Phenol)/n(H2O2)=2时,苯酚的转化率为34.6%,H2O2的有效利用率达61.2%,邻苯二酚的选择性为69.8%,对苯二酚的选择性为27.0%。     

不同铝源合成的β沸石结构表征与热分解行为的研究

考察了以固体硅胶为硅源、 NaAlO2及α Al2O3· H2O两种铝源、以及不同晶化混合液的 SiO2/Al2O3比（ 15～ 50）对β沸石合成的影响。通过 XRD、 DSC/TGA、 29Si NMR及 ICP研究表明,以 NaAlO2为铝源合成的β沸石更易形成 Si(0Al)、 Si(1Al)、 Si(O－ )配位,且化学 SiO2/Al2O3比与晶化混合液 SiO2/Al2O3比基本一致,以α Al2O3· H2O为铝源合成的β沸石更易形成 Si(0Al)、 Si(O－ )、 Si(2Al)配位,且化学 SiO2/Al2O3比低于晶化混合液的 SiO2/Al2O3比; TGA失重量随β沸石 SiO2/Al2O3比增加而增加, DSC吸热量随β沸石 SiO2/Al2O3增加而减少。     

高温合成NaY沸石

提出了应用NaY沸石导向剂提供全部硅源合成NaY沸石的新方法, 研究了高温条件下合成NaY沸石的规律和特点, 发现在高温条件下合成NaY沸石不仅晶化速度快, 而且可以在不加有机物的条件下合成较高硅铝比[n(SiO2)/n(Al2O3)=6]的NaY沸石.     

无模板剂条件下ZSM-5与丝光沸石之间的可控转晶

采用预晶化液添加法,即将高温(190oC)预晶化液添加到低温(150oC)晶化母液中合成沸石分子筛,考察了高温预晶化液的Na2O:SiO2比、预晶化时间以及低温晶化母液的Na2O:SiO2比对ZSM-5与丝光沸石之间转晶的影响,并采用X射线衍射和扫描电子显微镜对合成的产物进行了表征.研究发现,通过调节整体合成液的Na2O:SiO2比可有效控制ZSM-5沸石与丝光沸石之间的转晶.当整体合成液的组成为xNa2O:100SiO2:2.5Al2O3:12SO42?:4000H2O时,Na2O:SiO2=0.18是ZSM-5沸石和丝光沸石的一个分界线.通过调节母液的Na含量,使Na2O:SiO2>0.18时,高温预晶化过程中产生MFI结构的晶体在低温晶化时可向丝光沸石发生转晶;当Na2O:SiO2≤0.18时,具有MFI和丝光沸石结构共生的晶体在低温晶化时向MFI结构的ZSM-5沸石发生转晶.ZSM-5与丝光沸石之间转晶的前提条件是高温预晶化所形成晶体的结晶度不能太高(≤30%).另外,整体合成液中Na2O含量对生成晶体的形貌也有影响.     

海泡石原位晶化合成NaY分子筛的研究

首次用海泡石为硅源、高岭土为铝源,在水热条件下原位晶化合成NaY分子筛,采用粉末X射线衍射仪、电子扫描电镜等测试手段对所合成样品进行表征分析,着重考察晶化温度和投料配比对产品相对结晶度的影响.研究结果表明,NaY分子筛的形成受晶化温度的影响最大,随温度的升高,产品的相对结晶度显著提高,晶化温度升至100℃时,得到结晶度较高的NaY分子筛晶体.在原位晶化体系中,随n(SiO2)/n(Al2O3)减小,其相对结晶度增大;增加体系的n(Na2O)/n(SiO2)和减小n(H2O)/n(Na2O)都增大产品的相对结晶度;n(SiO2)/n(Al2O3)在投料比影响因素中占主导地位.     

OH-/SiO2比对合成β沸石晶粒粒度分布及结构的影响

具有十二元环的三维高硅大孔β沸石是1967年由Wadlinger[1]首先合成的,其结构模型于1988年由Newsam等[2]确定,近十年来,许多文献报道了不同模板剂、不同铝源和硅源以及不同碱金属对β沸石合成的影响及杂原子β沸石的合成[3-5],但均存在晶化时间较长等缺点,关于晶化混合物的OH-/SiO2比(以下简称碱度)对在较短晶化时间下所合成的β沸石的影响未见报道.     

纳米富铝β沸石的合成与表征

以低硅铝比焙烧后的硅铝胶固体为初始原料,在含F-近中性与低含水量体系下晶化合成出相对高结晶度的纳米富铝β沸石。实验考察了合成条件、硅铝胶焙烧对晶化产物的影响和晶化过程中Al配位状况变化,并采用XRD、XRF、SEM/TEM2、7AlMAS NMR物化方法对晶化产物进行表征。结果表明,含F-离子、H2O/SiO2摩尔比为2.4～6.0以及高温焙烧硅铝胶有利于合成高结晶度的纳米富铝β沸石;硅铝胶固体焙烧后能产生易于转化为β沸石晶核的Al四配位结构,而部分六配位Al在晶化过程中缓慢溶入β沸石晶核中而最终生成纳米富铝β沸石。     

β沸石分子筛固体酸的制备及其在异丁烷和丁烯烷基化反应中的应用

以四乙基溴化铵(TEABr)为模板剂，硅胶为硅源，铝酸钠为铝源，采用水热晶化法合成β沸石．研究了其晶化温度、晶化时间、硅铝比、碱度、水含量等各种因素对晶化过程和产物性质的影响．得出适宜的初始凝胶组成为SiO2和Al2O3的比值在25-60之间，TEABr和SiO2的比值在0．32～0．4之间，OH^-和SiO2的比值在0．2～0．23之间，H2O和SiO2的比值在8．6～18．0之间．通过XRD，ICP，IR，SEM和NH3-TPD方法分别对样品的结构和性质进行了表征．烷基化反应的结果表明，β分子筛具有较为适宜的孔结构和反应活性．     

无有机胺体系中高硅ZSM-5沸石的一步合成

在无有机胺模板剂和不加晶种体系中,采用较低晶化温度(130℃),在水热体系中一步合成了形貌均一的板块状高硅ZSM-5沸石(n_(SiO_2)/n_(Al_2O_390)。系统地考察了合成体系中原料的物质的量之比对合成ZSM-5沸石的影响。通过X射线衍射(XRD),傅里叶红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM),低温氮气吸附/脱附和固体核磁共振(~(29)Si MAS NMR)等技术手段对合成的ZSM-5沸石进行了物化表征。结果表明,当原料的物质的量之比n_(C_2H_5OH)/n_(SiO_2)=2.8、n_(Na_2O)/n_(SiO_2)=0.14和n_(SiO_2)/n_(Al_2O_3)=150时,可合成具有高结晶度的ZSM-5纯相沸石。比表面积和微孔孔容分别为409 m~2·g~(-1)和0.14 cm~3·g~(-1),其骨架n_(SiO_2)/n_(Al_2O_3)达到96.4。     

新型V-Ni-β沸石的合成、表征及催化性能

采用水热合成法在SiO2-NiO-V2O5-(TEA)2O-H2O-NH4F体系中合成了V-Ni-β沸石,运用X射线衍射、红外光谱、紫外-可见固体漫反射光谱、热重-差热分析和扫描电镜等技术对样品进行了表征,并探讨了影响V-Ni-β沸石合成的因素。结果表明,按化学组成(物质的量的比)nSiO2∶nNiO∶nV2O5∶n(TEA)2O∶nH2O∶nNH4F=60∶(0.25~4.0)∶(0.125~2.0)∶(16~18):(500~650)∶(30~40)配制初始反应混合物,可以制备出结晶良好的V-Ni-β沸石,且V和Ni两种原子进入了沸石骨架。所得V-Ni-β沸石在H2O2氧化苯乙烯的反应中具有较好的催化活性,苯乙烯的转化率和苯甲醛的选择性分别可达63.7%和80.2%。     

无有机模板剂水热合成Co同晶取代的丝光沸石分子筛

在硅酸钠、硫酸铝、硝酸钴和氢氧化钠的全无机体系条件下, 采用无有机模板剂水热法合成了Co同晶取代的丝光沸石分子筛. 通过粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体(ICP)光谱、氮气吸附、紫外-可见(UV-Vis)光谱、热重(TG)分析等手段对所得固体产物的织构性质以及钴在分子筛中的存在状态进行了表征. 结果表明, 该方法成功地将Co离子引入到丝光沸石分子筛的骨架结构中, 未发现骨架外Co物种. 典型的合成条件为n(Co)/n(SiO₂) =0.01-0.04, n(SiO₂)/n(Al₂O₃) =20-50, n(H₂O)/n(SiO₂) =40, n(Na₂O)/n(SiO₂)=0.4, 晶化温度170 °C, 晶化时间3-7 d. 讨论了Na+离子在无有机模板剂合成中的结构导向作用. 全无机体系合成得到的产物无需进行传统的高温煅烧处理, 即可获得开放的微孔孔道, 实现了低成本、低能耗、环境友好的Co-丝光沸石的合成.     

硼-β沸石的合成和酸性

研究了在Na_2O-B_2O-3-SiO_2-TEAOH-H_2O体系中合成B-β沸石的规律,根据晶化动力学曲线测得表观成核活化能和晶化活化能分别为152kJ·mol~(-1)和40kJ·mol~(-1),用核磁共振、红外光谱、X射线衍射等方法证明了硼进入分子筛骨架,用红外光谱和TPD研究了HB-β沸石的酸性并用正己烷和异丙苯裂解反应考察了其酸催化活性。     

以四乙基氢氧化铵-四甲基氯化铵为模板剂水热法合成 UZM-5 沸石

 以四乙基氢氧化铵 (TEAOH)-四甲基氯化铵 (TMACl) 为复合模板剂, 采用静态水热法合成了 UZM-5 沸石. 较为系统地考察了合成条件对 UZM-5 沸石的生长和晶化的影响, 并采用 X 射线衍射、红外光谱和热重等手段对样品进行了表征. 结果表明, 在 SiO2:(0.16~0.5)Al2O3:(0.4~1.0)TEAOH:(0.06~0.13)TMACl:20H2O 的初始反应物摩尔比条件下, 均能获得结晶良好的 UZM-5 沸石. 适宜的晶化温度为 403~423 K, 过高的晶化温度将导致无定形产物的生成. 当以硅溶胶为硅源时, 晶化只需 2 d, 而以硅酸或硅胶为硅源时则分别需要 4 d 和 5 d, 过长的晶化时间导致杂晶方钠石的生成. Na+ 的存在容易导致 UZM-9 沸石的生成, 影响产物的相选择性.     

凝胶硅铝比对合成MCM-22,UTM-1和Kenyaite的影响

 以白碳黑为硅源,偏铝酸钠为铝源,六亚甲基亚胺(HMI)为结构导向剂,采用动态水热法合成了MCM-22,UTM-1和kenyaite,并考察了硅铝比对产物晶相的影响. 结果表明, 配料硅铝比是影响产物晶相的重要因素. n(SiO2)/n(Al2O3)=30～50时,晶化产物为MCM-22; n(SiO2)/n(Al2O3)=71～190时,晶化产物为MCM-22与kenyaite的混合物,且随着硅铝比的增大,MCM-22的含量逐渐减少而kenyaite的含量逐渐增加; n(SiO2)/n(Al2O3)=228～609时,晶化产物为八元环结构的UTM-1; 不含铝源时,晶化产物为kenyaite. 就合成MCM-22和UTM-1而言,凝胶中的铝是必不可少的. 上述几种晶化产物均呈片状,可以通过扫描电镜加以区分.     

氟离子对无胺法合成高硅丝光沸石的结构导向作用

 在含氟无胺体系中合成了高硅丝光沸石，研究了合成条件对丝光沸石产物的影响．结果表明，投料n（SiO2）／n（Al2O3）＝20～200时，控制晶化条件可得到高硅丝光沸石纯相．由含氟无胺体系中丝光沸石的热力学稳定相区可见，氟离子的引入对方沸石的生成的相区无影响，ZSM－5和镁碱沸石生成的相区消失，丝光沸石生成的相区扩大，石英生成的相区缩小，且基本上变为两相共存区．合成产物丝光沸石的硅铝比随着氟硅比的升高同步增大，证明氟离子在无胺合成高硅丝光沸石时具有结构导向作用．     

铁掺杂方沸石的合成及其磁性化

采用水热合成法, 按摩尔比n(SiO2):n(Al2O3):n(Na2O):n(Fe3+):n(H2O)=2.3:1:3.9:(0.02, 0.04, 0.08):185配料, 三乙胺为模板剂, 草酸为铁离子的络合剂, 经过室温搅拌成胶, 170 ℃下于不锈钢反应釜晶化60 h, 合成了三种掺杂铁量不同的方沸石, 为了解决粉末沸石分子筛难以从使用料液中分离问题, 对合成铁掺杂方沸石700 ℃下进行氢气还原制得了磁性沸石. 利用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换-红外(FT-IR)光谱和扫描电子显微镜(SEM)对制得的产品进行表征. 结果表明, 合成的铁掺杂方沸石与纯方沸石结构相同, 磁性化沸石结构发生了变化. 考察样品对水中氟离子和铅离子的吸附性能发现, 铁掺杂方沸石和磁性沸石对它们的吸附性能没有促进作用.     

双杂原子 Fe-V-β 沸石的合成、表征及催化性能

 采用水热合成法在 SiO2-Fe2O3-V2O5-(TEA)2O-H2O-NH4F 体系中合成了 Fe-V-β 沸石, 并用 X 射线衍射、红外光谱、固体漫反射光谱、热重-差热分析、扫描电镜-能量色散谱仪和等离子体发射光谱等技术对沸石样品进行了表征, 探讨了影响 Fe-V-β 沸石合成的因素. 结果表明, 按摩尔比组成SiO2:Fe2O3:V2O5:(TEA)2O:H2O:NH4F = 60:(0.1~0.75):(0.1~0.75):(17~18):(550~ 650):(30~50) 配制初始反应混合物, 可以制备出结晶良好的 Fe-V-β 沸石, 且 Fe 和 V 原子进入到沸石骨架. 所得 Fe-V-β (Si/(Fe+V) = 30) 沸石在 H2O2 氧化苯乙烯反应中表现出最高的催化活性, 苯乙烯转化率为 25.4%, 苯甲醛、苯乙醛和苯乙酮的选择性分别为 69.1%, 22.5% 和 4.1%.     

异相晶种诱导快速合成低硅菱沸石分子筛

在不含有机模板剂体系(OSDAs)中,利用异相晶种(T型分子筛)诱导快速合成出纯相的低硅菱沸石分子筛。采用XRD、SEM、TEM、27Al MAS NMR和紫外拉曼等手段表征分子筛的结构属性和形貌特点。详细研究了菱沸石分子筛的晶化过程以及晶种添加量、nAl2O3/nSi O2、nH2O/nSiO2和碱度对菱沸石分子筛晶化的影响,并探讨T型分子筛晶种诱导合成菱沸石分子筛的晶化机理。原位合成体系中仅形成L型分子筛晶相,而一定量T型分子筛异相晶种的加入诱导溶胶快速制备出纯相的菱沸石分子筛。T型分子筛晶体在一定的水热条件下不断溶解而释放的六元环(6R)和四元环(4R)迅速形成菱沸石分子筛特征笼(CHA笼),抑制了L型分子筛特征单元和特征笼(不含四元环的CAN笼)的形成。     

Cr-β沸石的合成与催化性能研究

在SiO₂-Cr₂O₃-(TEA)₂O-Na₂O-H₂O体系中，以四乙基氢氧化铵(TEAOH)为模板剂合成了Cr-β沸石，用XRD、IR、SEM及DTA-TGA等方法对样品进行了表征，探讨了反应混合物组成对Cr-β沸石晶化的影响，初步考查了Cr-β沸石催化苯酚与过氧化氢的羟基化反应活性。