过渡金属杂原子Y型分子筛的合成及表征

采用水热法合成了含过渡金属(Ti,Fe)的Y型分子筛,通过XRD、FT-IR、UV-vis-DRS和TG等对其进行了表征.结果表明:少量杂原子Ti、Fe进入骨架后,不影响Y分子筛的晶型及结晶度,但晶胞常数变大,骨架振动IR吸收峰向低频移动;杂原子Y分子筛的UV-vis-DRS谱图上不存在非骨架Ti、Fe的特征峰;TPR曲线表明,在600℃下通氢处理1h后,FeY分子筛仍无还原峰出现,这些均表明杂原子Ti、Fe已进入Y分子筛骨架.     

骨架杂原子对Y型分子筛结构稳定性的影响

采用水热晶化法合成了含骨架杂原子的Y分子筛(BY、TiY、FeY),并对经过离子交换及超稳处理后得到的超稳型USY、USBY、USTiY和USFeY分子筛进行了水热处理和差示扫描量热测定,考察了杂原子B、Ti、Fe对Y分子筛结构稳定性的影响.结果表明;杂原子Ti的引人,明显提高了Y分子筛的热及水热稳定性;而杂原子B、Fe的引入则降低了Y分子筛的热及水热稳定性,特别是FeY分子筛的水热稳定性下降较多.     

Ti在TiY分子筛骨架中的稳定性研究

采用水热法直接合成了含过渡金属Ti的杂原TiY分子筛,并通过x射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱分析(xRF)、紫外可见漫反射(UV-vis-DRs)和x射线光电子能谱(XPS)对经过超稳和水热处理前后的TiY分子筛进行了表征.结果表明:少量杂原子Ti进入到分子筛的骨架后,不影响Y分子筛的晶型,水热前后TiY分子筛中的Ti含量基本相同,且水热处理后TiY分子筛中的大部分Ti仍处于分子筛骨架上.说明杂原子Ti在TiY分子筛中具有良好的骨架稳定性.     

杂原子钛对TiY分子筛性能的影响

采用水热晶化法合成了含骨架杂原子的TiY分子筛，通过X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热、吡啶吸附红外光谱等方法考察了杂原子Ti进入Y分子筛骨架后对分子筛各项性能的影响。结果表明，TiY分子筛具有典型的Y型分子筛晶体结构；随着Ti添加量的增加，TiY分子筛晶化所需的时间延长，晶胞常数增大，分子筛的热稳定性和水热稳定性均有所增强。与Y分子筛相比， TiY分子筛的L酸中心数量明显增加，同时B酸中心强度增加，TiY分子筛的裂化反应活性提高，催化剂上的积炭量明显减少。     

BY分子筛的合成、表征及其裂化性能考察

采用水热晶化法合成了含杂原子硼的Y型分子筛，利用MAS NMR、XRD、IR等表征方法，证明了硼进入Y型分子筛的骨架中。利用吡啶吸附红外光谱、轻油微反装置分别测定了Y和BY分子筛的表面酸性及其裂化性能。结果表明，硼的引入增加了Y分子筛的B酸中心数目以及裂化和氢转移反应活性，导致裂化汽油中的烯烃明显降低，芳烃随之增加。     

不同钴含量CoAPO-5分子筛的合成、表征及其催化环己烷氧化性能

用水热法合成了一系列不同含量钴掺杂的磷酸铝分子筛CoAPO-5. 合成的样品用X射线衍射(XRD), 扫描电镜(SEM), 紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS), 热重分析(TG)仪和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)等进行了表征. XRD表征显示, 合成的CoAPO-5分子筛具有较高的结晶度, 分子筛晶胞参数与Co含量之间存在较好的对应关系. UV-Vis漫反射光谱显示合成的CoAPO-5分子筛具有骨架钴的特征三重峰; 焙烧后峰的强度降低, 表明分子筛骨架中Co2+可被氧化成Co3+. SEM表明该分子筛具有典型的AlPO4-5分子筛形貌特征. TG结果也表明Co2+进入了分子筛骨架, 分子筛具有较好的稳定性. 在环己烷氧化反应中CoAPO-5具有较好的催化性能, 环己烷转化率与环己酮选择性均较高; 随着分子筛中钴含量的增加, 环己烷的转化率增加.     

MeAPO-5分子筛的合成及其在肉桂醇选择氧化反应中的催化性能

采用水热法合成了一系列杂原子磷铝分子筛MeAPO-5(Me=Co,Fe,Cu,Zn,Mn),并利用X射线衍射(XRD),热重-差热分析(TG-DTA),电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和漫反射紫外-可见光谱(DRUV-Vis)等技术对分子筛的结构,化学组成以及金属离子的存在状态进行了表征.结果表明,合成的纯相MeAPO-5分子筛具有较高的结晶度,金属杂原子种类显著影响其在MeAPO-5分子筛中的存在状态,取代度及合成样品的结晶度.Co2+,Fe3+,Zn2+和Mn2+较易进入分子筛骨架,而Cu2+较难进入.通过考察MeAPO-5分子筛在肉桂醇氧化反应中的催化性能,发现CoAPO-5分子筛具有良好的选择氧化催化性能,1,4-二氧六环是较好的溶剂,调变反应温度可以有效调控产物的选择性.     

含铁骨架Fe-Al-EU-1分子筛的设计合成和晶化

以溴化六甲双铵(HMBr2)为模板剂,在HMBr2-Na2O-Al2O3-SiO2-Fe2O3-H2O体系中,采用水热法合成了高结晶度Fe-Al-EU-1分子筛,通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-微分热重(TG-DTG)分析、N2吸附-脱附、固体核磁共振(NMR)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和X射线吸收谱的精细结构(XAFS)等测试手段对合成样品的物理化学性质、铁在分子筛骨架的成键状态进行表征.结果表明:随着原始溶胶中铁的质量分数增加,Fe-Al-EU-1分子筛的晶胞体积增大;铁掺杂使Al-EU-1分子筛的表面积(BET)从272m2·g-1增加到365m2·g-1;模板剂脱除和分解温度降低;铁离子加入溶胶,导致zeta电位降低,胶体粒子容易聚集,分子筛外形增大.UV-Vis结果显示:由于220-250nm处的分子筛骨架中氧原子的成键2p电子向骨架四配位铁原子的空d轨道产生p-d跃迁,导致其特征峰的吸收峰强度急剧增加,在373nm左右骨架位的四配位铁原子与相邻的硅氧基团配位键合,产生能级分裂的d-d电荷跃迁峰且峰强度增加.XAFS结果表明:随着晶化过程的进行,边前1s→3d吸收峰和1s→4p主吸收峰发生了明显变化,原始溶胶样品在形成四配位铁物种结构单元后,逐步转化形成四面体配位的铁-硅-氧骨架铁物种,铁-硅-氧离子键结构单元也随之转变为四面体配位共价键结构的骨架铁物种.     

杂原子Y分子筛的二次合成及其吸附脱硫性能(Ⅱ)

Breck等[1]发表了用NH4SiF6溶液对分子筛进行脱铝补硅的二次合成方法,提高了骨架的硅铝比,从而改变了分子筛的热稳定性、酸性以及催化活性.作为该方法的扩展,已有将Ti、Te、Cr、Zr、Ga等元素引入分子筛骨架的报道[2～4].目前,已经有杂原子分子筛应用到工业生产中,但采用杂原子分子筛吸附脱硫的报道还较少.前文[5]采用液-固相同晶取代反应制备了骨架含Ga的Y型分子筛,并对其吸附脱硫性能进行了初步研究.本研究进一步对[Ga]AlY的吸附脱硫机理、再生性能等方面进行了深入研究.……     

丝光沸石骨架中Fe的XAFS表征

通过水热法合成了骨架含铁的杂原子丝光沸石,采用XRD,FT-IR及TPR等表征技术确认铁进入了分子筛骨架。利用XAFS地分子筛中铁的精细结构和配位环境进行了表征和计算,近边吸收的Fe-K边前跃迁证实铁在分子筛骨架中位于四面体配位环境中,与邻近原子存在共价键作用;铁-氧配位键长为0.188～0.189nm.     

金属元素对Y沸石的液固相类质同晶取代

用(NH_4)_2TiF_6、(NH_4)_3ZrF_7和(NH_4)_3FeF_6为取代剂研究了Ti、Pe和Zr等杂原子对Y沸石的液固相类质同晶取代规律,发现Ti、Fe和Zr主要取代Y沸石中的A1,其取代程度取决于溶液中M/A1比,最高允许M/A1比与杂原子的半径和氟配合物的稳定常数有关。用XRD、IR、DTA和TPR表征了相对结晶度大于80％的杂原子Y沸石。Ti、Fe和Zr等杂原子进入Y沸石后,沸石的晶胞参数增大,热稳定性下降,红外反对称伸缩振动频率红移,且变化的程度与取代原子的半径和取代量有明显的对应关系,说明杂原子以四面体形式进入Y沸石骨架。     

Isomorphous Substitution of Metallic Elements for Zeolite Y in the Aqueous Solution

The substitutions of Ti, Fe and Zr into zeolite Y in the aqueous solutions of (NH4)2TiF6, (NH4)3ZrF7 and (NH4)3FeF6 were systematically Investigated. It was found that Ai atoms in the framework can be replaced by some metallic elements and the extent of substitution depends on the M/A1 ratio of the solution. The maximum allowable M/A1 ratio of the aqueous solution Is related with the radius of the M atom and the stability constant of the MFnm- complex. The substituted zeolite samples with crystallinity greater than 80% were characterized by means of XRD, IR, DTA, TPR and NH3-TPD measurements. The incorporation of Ti, Fe and Zr into the zeolite leads to an increase in the unit cell parameter, a lowering of thermal stability and a red shift of the asymmetric stretching frequency. The extent of these changes is apparently related with the ionic radius of the metallic element and the degree of substitution. The results of various characterization methods show that the het-eroatoms are readily Introduced int     

新型高硅Y(NHSY)沸石的研究:Ⅰ.NHSY沸石的制备

新型高硅Ｙ（ＮＨＳＹ）沸石的研究　Ⅰ．ＮＨＳＹ沸石的制备刘兴云，裴站芬，佘励勤，李宣文（北京大学化学系，北京１００８７１）关键词ＮａＹ沸石，骨架改性，化学脱铝，ＮＨＳＹ沸石，草酸为了提高用于制备裂化催化剂的Ｙ沸石的稳定性，必须对其骨架进行改性．实用的...     

两种杂原子复配对Y型分子筛结晶性能的影响

分子筛作为催化剂或催化剂的载体材料广泛应用于各种催化反应过程中,将杂原子引人分子筛骨架中形成杂原子分子筛,可在较大的范围内调节分子筛表面的酸性中心和氧化还原催化活性中心.     

Nature of the metal-support interaction in bifunctional catalytic Pt/H-ZSM-5 zeolite

The metal-support interaction of a dispersed Pt atom on H-ZSM-5 zeolite has been investigated by using an embedded cluster and cluster models with the density functional theory/B3LYP functional method. We found that the Pt atom interacts with a Br?nsted proton and a nearby framework oxygen. Interaction with the framework oxygen causes electron transfer from the zeolite to the Pt atom. Concurrently, a Br?nsted proton stabilizes the Pt atom on the zeolite surface by withdrawing excess electron density from the Pt atom. These charge transfers result in a zero net charge on the Pt atom while changing its orbital occupation. The binding energy of Pt on the Br?nsted acid was 15 kcal/mol. Inclusion of the Madelung potential by Surface Charge Representation of the Electrostatic Embedded Potential method (SCREEP) had small effects on structure and charge density of Pt/H-ZSM-5 but it shifted the stretching mode of CO toward a higher frequency by almost 40 cm(-1). The frequency shift of absorbed CO calculated with embedded cluster models was from 8 to 11 cm(-1) red shift, compared to 20 cm(-1) red shift from experiment. This implies that not only the electronic state of the Pt atom but also the Madelung potential of the support is responsible for the observed small red shift of CO on the Pt-H-ZSM-5.     

杂原子对Y沸石液固相类质同晶取代规律探讨

用NH~4BF~4,(NH~4)~3ZrF~7,(NH~4)~2Tif~6,(NH~4)~3FeF~6和CrF~3,3NH~4F等溶液为取代剂,对Y沸石实行液固相类质同晶取代,除了B以外, 其它金属元素均能代入沸石骨架,它们的取代程度为Fe>Ti>Cr≈Zr.采用XRD,IR和DTA 等手段对取代产物进行表征,证实杂原子已成为骨架元素.由液固相类质同晶取代机理出发, 对影响杂原子取代程度的主要因素进行了探讨,提出由杂原子的离子半径.含氟配合物累积稳定常数. 阳离子水解平衡常数和水解产物聚合平衡常数可以预测各种杂原子的取代效果.     

杂原子Fe—ZSM—5分子筛的合成及表征

本文采用水热合成法,在ＳｉＯ２－ＦｅＯ３－ＥＤＡ－Ｈ２Ｏ体系中成功地合成了Ｆｅ－ＺＳＭ－５型沸石分子筛。并采用ＸＲＤ,ＩＲ,ＳＥＭ及ＭＴＧ反应考察了其物理化学特性,结果表明,分子筛的单位晶胞体积随Ｆｅ杂原子含量的增加而膨胀;骨架在１１００ｃｍ＾－１处的反对称伸缩振动峰向低波数移动,说明Ｆｅ杂原子进入了分子筛骨架,。     

^1^1^3Cd MAS NMR谱表征纳米CdO， CdS在NaY的β笼内 形成的构型

通过29^Si,27^Al和^1^1^3CdMASNMR谱,观察到如下结果：(1)在Nayβ笼内形成的CdO和CdS簇,它们的^1^1^3Cd化学位移分别为115.0和100.0这些值接近于体相CdO的化学位移83.5,而远离体相CdS的化学位移583.8,因此它们的构型应归属为体相CdO的立方岩盐构型,而不属于体相CdS的配位数为4的闪锌矿构型。(2)CdO-NaY硫化时,NaY的骨架脱铝原子,脱铝原子使β笼的窗口扩大,这有利于直径大于β笼窗口的硫原子(或H2S)进入β笼对CdO[或Cd(OH)^+]硫化。