為了提高催化裂化催化劑的活性組元分子篩的穩(wěn)定性和活性,通過改變分子篩陽離子交換及氣相超穩(wěn)改性的程度,設(shè)計并且工業(yè)制備5種不同晶胞大小的高穩(wěn)定性分子篩HSZ-1,HSZ-2,HSZ-3,HSZ-4,HSZ-5,采用X射線衍射、N₂吸附-脫附及傅里葉變換紅外光譜等方法對其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行分析表征。結(jié)果表明:所開發(fā)的HSZ系列分子篩具有結(jié)晶度高、比表面積大以及熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性高的特點;并且,隨著分子篩超穩(wěn)程度的提高,分子篩的晶胞常數(shù)減小、SiO₂含量升高、總酸量降低、B酸與L酸酸量比值降低、小籠羥基減少、末端硅羥基增多,但是,不同超穩(wěn)程度的分子篩的大籠羥基均保持完好的結(jié)構(gòu)。另外,HSZ系列分子篩均含有骨架四配位鋁及非骨架六配位鋁物種,超穩(wěn)程度的提高使得非骨架鋁含量增加;超穩(wěn)程度最高的HSZ-1分子篩除具有4種Si配位狀態(tài)以外,還有Si碎片存在。 

【文章來源】：石油煉制與化工. 2020,51(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

HSZ系列分子篩經(jīng)不同時間

采用樣品自支撐法[12],利用FT-IR對HSZ系列分子篩的表面羥基結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出:HSZ-1,HSZ-2,HSZ-4,HSZ-5的羥基區(qū)出現(xiàn)明顯的表征小籠羥基的波數(shù)為3 550 cm-1處吸收峰及表征大籠羥基的波數(shù)為3 640 cm-1處吸收峰,HSZ-3的小籠羥基不明顯,大籠羥基的峰強度較強;5種分子篩都存在表征末端硅羥基的波數(shù)為3 740 cm-1處峰,而且該吸收峰隨著氣相超穩(wěn)深度的提高而增強,其中,HSZ-1的末端硅羥基最強。分析表明,超穩(wěn)程度較高的分子篩的小籠羥基的吸收峰強度較弱,而末端硅羥基的吸收峰強度較強,超穩(wěn)程度較低的分子篩的小籠羥基的吸收峰強度較強,而末端硅羥基的吸收峰強度較弱,但是,不同超穩(wěn)程度的分子篩的大籠羥基都較強,說明超穩(wěn)過程中分子篩的大籠羥基保持完好的結(jié)構(gòu)。吡啶吸附紅外光譜是測定分子篩酸性的有效手段。吡啶和分子篩的B酸形成吡啶離子,和分子篩的L酸以配位鍵絡(luò)合,分別出現(xiàn)波數(shù)為1 540 cm-1和1 450 cm-1處的特征譜帶。由特征譜帶強度可以得到酸量的信息,由吡啶脫附溫度的高低可以得到酸強度的信息。一般來說,200 ℃脫附峰的相對強度表征樣品的總酸量,350 ℃脫附峰的相對強度表征樣品的強酸酸量。采用吡啶吸附紅外光譜研究了HSZ系列分子篩的酸性質(zhì)、酸量及酸強度,結(jié)果列于表4。

由于Al原子的配位環(huán)境與27Al的化學(xué)位移直接相關(guān)聯(lián),因此通過27Al MAS NMR可以來研究分子篩中的Al原子的配位狀態(tài)[13-15]。采用核磁共振儀對NaY及HSZ系列分子篩進(jìn)行27Al MAS NMR表征,結(jié)果見圖3。由圖3可知:NaY分子篩只在化學(xué)位移60處出現(xiàn)一個非常對稱的共振峰,為骨架四配位鋁物種的信號;HSZ系列分子篩除了在化學(xué)位移60附近出現(xiàn)共振峰外,還在化學(xué)位移0附近出現(xiàn)很明顯的共振峰,而該峰歸屬為非骨架六配位鋁。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3386000