论文部分内容阅读
摘要:纳米NaY分子筛是一类具有均匀孔径的多孔材料。与常规微米级NaY分子筛相比,纳米NaY分子筛具有短而规整的孔道、更高的外比表面积和更多的外表面活性中心等特性。在目前的纳米NaY分子筛的合成过程中为了抑制晶粒的长大基本上都添加了模板剂、表面活性剂等添加剂,这些添加剂的加入不但增加了纳米NaY分子筛的制备成本,而且操作过程复杂。本文在不添加模板剂、表面活性剂等添加剂的条件下,通过一定的搅拌、陈化和晶化条件,成功制备出纳米NaY分子筛。利用XRD、 SEM、TEM、IR和氮气吸附/脱附等检测手段系统表征了纳米NaY分子筛的微观结构。研究了实验条件对其晶体结构、结晶度和晶粒尺寸等结构的影响。主要结论如下:1)研究了实验条件对其晶体结构、结晶度和晶粒尺寸等结构的影响。得出合成纳米NaY分子筛的最佳工艺:晶化温度为100℃,晶化时间为8h,硅铝凝胶的pH值为15,导向剂加入量为20%。2)通过三步陈化不仅避免了体系中的高表面能晶核的二次聚合,而且在晶化过程中,抑制了溶液中多硅酸根离子和铝酸根离子直接在晶核上快速晶化成晶粒尺寸较大的NaY分子筛。制备出粒度分布均匀,且晶粒在40-80nm之间的纳米NaY分子筛。3)研究了不同搅拌设备对硅铝凝胶微观混合性能的影响。RSR搅拌15mins就可使其硅铝凝胶粘度达到最大值550mPa·s,晶化后的产物粒度在50-80nm;而磁力搅拌器搅拌11h,其粘度最大值为130mPa·s,晶化后产物粒度在50-150nm。4)与常规微米NaY分子筛的红外光谱相比较,纳米NaY分子筛的红外光谱出现了蓝移现象,既纳米NaY分子筛的红外光谱的吸收频率向高波数偏移了0-10cm-1。5)纳米NaY分子筛的吸附平衡等温曲线的类型为Ⅰ,属于微孔材料,且其孔径集中分布在0.7nm,孔体积约为0.41cm3/g;晶粒尺寸约为100nm时,其比表面积约为629m2/g,晶粒尺寸为40-80nm时,其比表面积为709m2/g左右。