采用雙模板劑兩步晶化法設(shè)計(jì)合成了ZSM-5/EU-1共生分子篩,通過調(diào)整預(yù)晶化過程,實(shí)現(xiàn)了兩種分子篩的共生和晶相比例的可控調(diào)變。研究?jī)啥文z組成的影響發(fā)現(xiàn),第一段凝膠組成,尤其是模板劑濃度對(duì)所得共生樣品晶相比例具有較大影響。與機(jī)械混合和純相樣品相比,ZSM-5/EU-1共生分子篩表現(xiàn)出最大的BET表面積和孔體積尤其是外表面積和介孔體積。而且EU-1相含量為39%的ZSM-5/EU-1共生分子篩在正己烷催化裂解制低碳烯烴反應(yīng)中表現(xiàn)出比機(jī)械混合樣品和ZSM-5分子篩更高的反應(yīng)活性穩(wěn)定性和低碳烯烴選擇性,尤其是丙烯選擇性。在反應(yīng)120 min時(shí),該共生分子篩上低碳烯烴選擇性比相同EU-1相含量機(jī)械混合樣品和ZSM-5分子篩均高出約10.7個(gè)百分點(diǎn),丙烯選擇性分別高出8.5和9.1個(gè)百分點(diǎn),P/E比分別高出0.42和0.46。 

【文章來(lái)源】：化工學(xué)報(bào). 2016,67(08)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

不同樣品XRD譜圖

第8期孫麗媛等：ZSM-5/EU-1共生分子篩的可控合成及催化裂解性能·3439·表1EU-1和不同模板劑下ZSM-5表觀成核活化能（Ea,n）與晶化活化能（Ea,c）Table1ApparentactivationenergyofnucleationandcrystallizationforEU-1andZSM-5zeolitesSampleEa,n/kJ·mol1Ea,c/kJ·mol1ZSM-5(TPABr)47.990.1ZSM-5(C6-6-6)53.999.9EU-1(HMBr2)57.5102.54種樣品SEM圖（圖3）表明，EU-1和ZSM-5分子篩分別體現(xiàn)出典型的梭形和“棺”形形貌。共生分子篩和機(jī)械混合樣品形貌特征明顯不同，共生分子篩中ZSM-5與EU-1交錯(cuò)生長(zhǎng)，緊密結(jié)合，無(wú)明顯晶體相界面存在。而機(jī)械混合樣品中梭形EU-1顆粒則任意散亂分布在“棺”形ZSM-5周圍，這表明所得ZSM-5/EU-1共生分子篩中EU-1與ZSM-5兩種晶相間存在明顯相互作用，而非簡(jiǎn)單的機(jī)械混合。4種分子篩織構(gòu)性質(zhì)（表2）研究表明，共生分子篩中兩種晶相間的相互作用對(duì)樣品的BET表面積和孔體積均產(chǎn)生明顯影響。通過比較發(fā)現(xiàn)，與純相ZSM-5、EU-1分子篩及機(jī)械混合樣品相比，圖2不同樣品XRD譜圖Fig.2XRDpatternsofdifferentsamples共生分子篩表現(xiàn)出最低的微孔表面積和微孔體積，但其BET表面積以及孔體積尤其是介孔體積發(fā)生明顯增加。ZSM-5/EU-1共生分子篩BET表面積為393m2·g1，比機(jī)械混合樣品增加29m2·g1，介孔體積為0.20cm3·g1，較機(jī)械混合樣品增加了0.08cm3·g1，由此表明，分子篩的共生共存可以明顯提高樣品的介孔含量，介孔主要是由于兩種分子篩圖1ZSM-5與EU-1分子篩成核與晶化Arrhenius曲線Fig.1ArrheniusplotsofnucleationandcrystallizationforZSM-5andEU-1zeolites圖3不同樣品SEM圖Fig.3SEMimagesofdifferentsamples

第8期孫麗媛等：ZSM-5/EU-1共生分子篩的可控合成及催化裂解性能·3439·表1EU-1和不同模板劑下ZSM-5表觀成核活化能（Ea,n）與晶化活化能（Ea,c）Table1ApparentactivationenergyofnucleationandcrystallizationforEU-1andZSM-5zeolitesSampleEa,n/kJ·mol1Ea,c/kJ·mol1ZSM-5(TPABr)47.990.1ZSM-5(C6-6-6)53.999.9EU-1(HMBr2)57.5102.54種樣品SEM圖（圖3）表明，EU-1和ZSM-5分子篩分別體現(xiàn)出典型的梭形和“棺”形形貌。共生分子篩和機(jī)械混合樣品形貌特征明顯不同，共生分子篩中ZSM-5與EU-1交錯(cuò)生長(zhǎng)，緊密結(jié)合，無(wú)明顯晶體相界面存在。而機(jī)械混合樣品中梭形EU-1顆粒則任意散亂分布在“棺”形ZSM-5周圍，這表明所得ZSM-5/EU-1共生分子篩中EU-1與ZSM-5兩種晶相間存在明顯相互作用，而非簡(jiǎn)單的機(jī)械混合。4種分子篩織構(gòu)性質(zhì)（表2）研究表明，共生分子篩中兩種晶相間的相互作用對(duì)樣品的BET表面積和孔體積均產(chǎn)生明顯影響。通過比較發(fā)現(xiàn)，與純相ZSM-5、EU-1分子篩及機(jī)械混合樣品相比，圖2不同樣品XRD譜圖Fig.2XRDpatternsofdifferentsamples共生分子篩表現(xiàn)出最低的微孔表面積和微孔體積，但其BET表面積以及孔體積尤其是介孔體積發(fā)生明顯增加。ZSM-5/EU-1共生分子篩BET表面積為393m2·g1，比機(jī)械混合樣品增加29m2·g1，介孔體積為0.20cm3·g1，較機(jī)械混合樣品增加了0.08cm3·g1，由此表明，分子篩的共生共存可以明顯提高樣品的介孔含量，介孔主要是由于兩種分子篩圖1ZSM-5與EU-1分子篩成核與晶化Arrhenius曲線Fig.1ArrheniusplotsofnucleationandcrystallizationforZSM-5andEU-1zeolites圖3不同樣品SEM圖Fig.3SEMimagesofdifferentsamples

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微孔-微孔復(fù)合分子篩的結(jié)構(gòu)特征及應(yīng)用[J]. 孫麗媛,張亞飛,鞏雁軍.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]ZSM-5分子篩上輕烴裂解性能:晶粒尺寸的影響[J]. 王洪華,孫麗媛,邢隆飛,張亞飛,馬通,鞏雁軍.  化工學(xué)報(bào). 2015(10)



本文編號(hào)：3237320