整体式结构分子筛的制备、表征及其催化性能研究

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chouser1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以制备整体式结构分子筛催化材料,一步实现分子筛晶体的晶化和分子筛催化剂的成型,拓展分子筛催化剂成型方法为目的,采用原位水热晶化、分子筛纳米粒子组装和干胶合成法,针对ZSM-5,MCM-22及TS-1三种具有工业应用前景的分子筛开展了以下四部分工作。首先,我们以无定形介孔SiO2球(MSS)为原料,异丙胺(iPA)为模板剂在443K下动态水热晶化制备ZSM-5分子筛(MFI结构),以期在iPA较弱的结构导向能力下延长晶化时间、降低晶化速度,将MSS原位水热转化为ZSM-5分子筛,在实现ZSM-5分子筛晶化的同时保持原料球的形状,得到整体式结构ZSM-5分子筛球。结果表明,采用这种方法的确能够得到与原料球相同形状的整体式结构ZSM-5分子筛球。所得材料晶化完好,且具有新颖的中空核壳结构。通过对不同晶化时间所得样品的仔细研究,由MSS经原位水热晶化转化为ZSM-5分子筛球遵循由表及里的分步晶化过程:球表面优先晶化为ZSM-5分子筛壳,壳层起到了对球体的保护作用,防止其在晶化过程中破碎;而球内部的无定形SiO2不断缩聚,介孔逐渐转化为大孔;之后球体中心的无定形物质向外迁移并晶化为ZSM-5分子筛晶体,得到整体式、中空、核壳结构的ZSM-5分子筛球。MCM-22分子筛(MWW结构)的制备周期长,一般3-7天,晶化速度慢,而且其模板剂六亚甲基亚胺(HMI)也是小分子胺,如果将合成MCM-22分子筛常用的硅源碱性硅溶胶换成无定形介孔SiO2球(MSS)来合成MCM-22分子筛就有可能得到整体式结构MCM-22分子筛球。依照整体式结构ZSM-5分子筛球的合成策略,我们得到了整体式结构MCM-22分子筛球。通过跟踪MCM-22分子筛球的晶化过程,我们发现MCM-22分子筛球的晶化过程与ZSM-5分子筛一样:球表面优先晶化,球内部后晶化。不同的是整体式结构MCM-22分子筛球不具备中空核壳结构。这是由于两种分子筛具有不同形貌的缘故:MCM-22分子筛为六边形薄片,片与片之间无规律的交错在一起,晶粒间间隙大,能够将整个球体填充满;而ZSM-5分子筛则是块状晶体,间隙小,堆积更密实。整体式结构MCM-22分子筛球的真空红外和氨气程序升温脱附结果表明,所得MCM-22分子筛球的酸性强,在苯与异丙醇烷基化制异丙苯的反应中表现出与常规MCM-22分子筛相当的活性。再次,我们向常规TS-1分子筛的合成体系中引入三嵌段共聚物F127和P123,以期在非离子型表面活性剂的辅助下得到TS-1分子筛聚集体,同时引入介孔孔道,实现易于分离的、适合浆态床反应器的整体式结构TS-1分子筛微球催化剂的“一锅”合成。结果表明,F127的引入促使TS-1纳米粒子聚集在一起,得到了粒径10μm左右的TS-1分子筛微球。低温氮气吸脱附给出的孔径分布图表明所得TS-1分子筛微球具有直径6-10nm的介孔。此外,该TS-1分子筛微球具有良好的机械强度:硝酸溶液中回流20h、超声处理2h球形均能保存完好。将整体式结构介孔TS-1分子筛微球(M-TS-1-MS)应用于催化反应,如烯烃环氧化、吡啶及其衍生物的氮氧化、环己酮氨肟化反应,M-TS-1-MS表现出与常规TS-1分子筛相当或者更优良的催化性能。最后,我们以无定形介孔SiO2球为原料,预先向球体引入钛源和结构导向剂四丙基氢氧化铵(TPAOH)制得球形干胶,采用气象传输法将干胶球转化为TS-1分子筛,以期得到球形保持的整体式结构分子筛球。结果显示,采用干胶晶化法成功得到了高结晶度的整体式结构TS-1分子筛球。通过考察原料球粒径对晶化产物的影响,我们发现采用干胶法制备整体式结构TS-1分子筛球受原料粒径的影响小,普适性好,具有良好工业应用前景。
其他文献
中国目前处于社会主义市场经济制度的转型期,市场经济得到了飞速发展,但与此相适应的社会信用制度体系建设却远远没有跟上步伐。个人信用评估是建设社会信用体系的一个重要环
本文就空间统计分析方法及其相关的分析软件在传染病研究中的应用作一综述,旨在加深对空间统计分析及相关软件在传染病研究中应用的认识,为传染病研究及预防控制提供参考。
经过几十年持续稳定的发展后,我国经济与社会发展已处于较高的水平,信息化建设正处在飞跃的关键阶段,信息化建设和信息产业正面临各种各样的机遇和挑战。经济的快速发展必然
目的:研究重组质粒pEGFP-N1-IL-24基因在小鼠黑色素瘤移植瘤体内的表达及其对黑色素瘤的抑制作用。方法:1.B16细胞培养从液氮罐里取出并复苏B16细胞,接种于含10%小牛血清的RPMI
高中英语词汇量大,学生遗忘率高,且课堂复习低效是高中英语教学的一个难题。笔者根据情境教学理论,尝试突破词汇教学困境。本文就一堂高三词汇复习公开课为例,分析了情境教学
房地产是现代经济社会的重要资产,其价格波动影响经济增长、金融稳定、社会稳定,而货币政策则是货币经济时代的重要调控手段。本文围绕着货币政策对房地产价格的影响这一主题
随着人们环保意识的提高,用于取代传统铬酸盐处理的各种钝化研究日益受到重视。钛盐钝化和硅烷处理作为环保的金属防护手段,有很好的发展前景。本文系统地研究了钛盐转化膜和
高三英语复习时间紧、任务重,如何在有限的教学时间内使学生掌握更多的知识,是一个亟需解决的问题。高三英语复习教材优化编写的研究旨在追求高效率、低消耗,对高中英语复习
高职英语课程不仅要帮助学生打好语言基础,更要注重培养学生实际应用语言的技能,特别是用英语处理与末来职业相关的业务能力,本文分析了课题组组织的学生调查问卷和结构性访
语法是英语语言学习中的一个重要方面,高三英语语法复习应摆脱传统的以做单选题为主的语法测试题的模式,把重点放在激发学生语法复习的积极性和主动性上。本文主要从语法教学