作為非石油路線,甲醇制烴反應(yīng)自首次發(fā)現(xiàn)以來就受到廣泛關(guān)注。ZSM-5分子篩因其特有的孔道結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于甲醇制烴反應(yīng)中。基于ZSM-5分子篩材料在b軸取向的吸附和擴(kuò)散優(yōu)勢,本文提出將具有b軸取向的ZSM-5分子篩負(fù)載于多孔道結(jié)構(gòu)的基體上,以構(gòu)建具有b軸取向ZSM-5/多孔基體材料并應(yīng)用甲醇制烴反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)選擇煤矸石作為制備多孔基體材料,采用晶種層二次生長法,在基體表面負(fù)載生長b軸取向Silicalite-1晶種層,調(diào)控晶種層二次生長制備具有催化性的Zn/ZSM-5分子篩膜。首先,選用無機(jī)修飾劑（SiO₂和TiO₂納米分散液）和有機(jī)修飾劑（聚乙烯醇和殼聚糖）對自制的多孔煤矸石基體表面進(jìn)行修飾處理,再進(jìn)行水熱晶化負(fù)載生長Silicalite-1晶種層。發(fā)現(xiàn)無機(jī)修飾劑修飾的基體表面親水性略弱,但基體表面相對平整。雖然基體表面的粗糙度和基體表面上羥基濃度和種類對合成的分子篩膜取向都有直接影響,但實(shí)驗(yàn)表明平整光滑的TiO₂/基體更有利于Silicalite-1晶種以b軸取向生長。通過溫度和紫外照射對TiO₂/基... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

b軸取向MFI型分子篩膜的孔道結(jié)構(gòu)及分子篩分作用示意圖

圖 1-2 技術(shù)路線圖Figure 1-2 Experimental technical route1.4 研究內(nèi)容（Research Content）本文擬采用二次生長法制備具有 b 軸取向結(jié)構(gòu)的 ZSM-5 分子篩膜/煤矸石多孔材料體從以下幾方面展開工作：（1）b 軸向 Silicalite-1 晶種層的制備首先通過高溫活化、酸處理、壓片燒結(jié)等系列步驟制備多孔的煤矸石基體，然后選種類型的基體表面修飾劑：無機(jī)修飾劑（SiO2和 TiO2納米分散液）和有機(jī)修飾劑（聚醇和殼聚糖）對基體表面進(jìn)行修飾處理，尋找合適的修飾劑使其處理過后的基體表面適 b 軸取向生長 Silicalite-1 晶種層。最后對修飾劑修飾過后的基體表面再進(jìn)一步調(diào)節(jié)溫度、光照等處理調(diào)節(jié)修飾基體表面物化性質(zhì)，使基體表面調(diào)控分子篩晶體 b 軸取向生長。實(shí)驗(yàn)中通過原位水熱合成法將修飾的基體放入 Silicalite-1 合成液中晶化，使表面負(fù)層具有 b 軸特定取向的分子篩陣列，即晶種層。

-4 分子篩膜的取向與合成液配比（OH-/Si, Na+/TPA+mole ratio）的nship between the orientation of zeolite membrane and the ratio of syntNa+/TPA+mole ratio)配比對合成b軸MFI型分子篩有很大影響，在合成液晶化過時(shí)間等也對分子篩成膜有很多影響。如在水熱合成過程中能充分交聯(lián)，則可制備出 b 軸取向 MFI 型分子篩列陣。用微波加熱，大幅度縮短合成時(shí)間，也實(shí)現(xiàn)了對分子篩成較全面地考察了溫度和時(shí)間對晶化過程的影響，繪制出了的關(guān)系圖（見圖 1-5）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]b軸取向透明Silicalite-1分子篩膜的制備研究[J]. 宋磊,謝婷婷,鄔曉麗,童霏,周全法.  江蘇理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]Bi2S3-BiOCl/煤矸石復(fù)合光催化劑的制備及光催化性能[J]. 李燕,楊旭光,曹林林.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]Zn、Ga改性多級孔ZSM-5分子篩的原位合成及甲醇芳構(gòu)化催化性能[J]. 蔣忠祥,王海彥,張玲,魏民,孫悅.  天然氣化工（C1化學(xué)與化工）. 2016(04)
[4]我國煤矸石的綜合利用技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 曹金鐘,田曉賀,李玉麟.  現(xiàn)代礦業(yè). 2016(07)
[5]硅烷化改性對納米ZSM-5甲醇制汽油催化劑性能的影響[J]. 郭春壘,王銀斌,汪洋,臧甲忠,于海斌.  分子催化. 2016(02)
[6]利用煤矸石生產(chǎn)耐火材料[J]. 徐平坤.  再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2016(03)
[7]金屬改性多級孔HZSM-5分子篩催化甲醇制芳烴反應(yīng)研究[J]. 徐亞榮.  聚酯工業(yè). 2016(01)
[8]HZSM-22和SAPO-11催化甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴（MTH）反應(yīng):酸強(qiáng)度對反應(yīng)和失活機(jī)理的影響（英文）[J]. 王金棒,李金哲,徐舒濤,郅玉春,魏迎旭,何艷麗,陳景潤,張默之,王全義,張雯娜,武新強(qiáng),郭新聞,劉中民.  催化學(xué)報(bào). 2015(08)
[9]煤矸石改性的研究進(jìn)展[J]. 王丹萍,李巧玲.  現(xiàn)代化工. 2014(08)
[10]以類水滑石為前驅(qū)體的Cu/Zn/Al/（Zr）/（Y）催化劑制備及其催化CO2加氫合成甲醇的性能[J]. 高鵬,李楓,趙寧,王慧,魏偉,孫予罕.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)

博士論文
[1]b軸取向HZSM-5催化薄膜的可控制備及性能[D]. 紀(jì)鎂鈴.天津大學(xué) 2014
[2]微孔分子篩上甲醇制烴反應(yīng)研究[D]. 王鑫.南開大學(xué) 2014

碩士論文
[1]二氧化鈦的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 聶燕中.西南大學(xué) 2016
[2]改性煤矸石/TiO2復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究[D]. 王丹萍.中北大學(xué) 2015



本文編號：3559994