SUZ-4和ZSM-35分子篩的合成研究
發(fā)布時間:2022-01-19 10:02
隨著國際海事組織對船舶大氣污染物排放監(jiān)督管理、全球船用燃油限硫令實施方案、內(nèi)河綠色船舶規(guī)范等方面的重視,開發(fā)綠色環(huán)保材料勢在必行,其中新型環(huán)保分子篩,如SUZ-4和ZSM-35因具有節(jié)能減排的催化應用成為了關注的焦點。SUZ-4分子篩是具有強B酸位的新型微孔硅鋁沸石,主要應用于NO/NOx轉化和甲醇氣相脫水生產(chǎn)二甲醚等催化領域。ZSM-35分子篩是一種具有FER拓撲結構的高硅型人工合成的沸石分子篩,具體應用于聚合、裂化和異構化等催化過程。因此本文希望通過探究SUZ-4的制備與ZSM-35分子篩的綠色合成來達到環(huán)保的目的。通過考察5種鋁源(如:擬薄水鋁石、進口氫氧化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁和三異丙醇鋁)和4種硅源(如:Ludox-AS-40、AS-40、國產(chǎn)SI-30和工業(yè)級SI-30),發(fā)現(xiàn)以工業(yè)SI-30作為硅源,異丙醇鋁作為鋁源可得到高結晶度的SUZ-4分子篩。通過研究SiO2/Al2O3、TEAOH/SiO2、KOH/SiO2 以及 H2O/SiO2 對合成 SUZ-4 分子篩的影響,發(fā)現(xiàn)當體系中這些組分處于合理范圍時才可成功合成相應的分子篩。另外,本文還研究了無模板無晶種法合成ZSM...
【文章來源】:大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?(a)?T04四面體;(b)共氧原子的T04四面體??Fig.?1.1?(a)?T〇4?tetrahedron;?(b)T〇4?tetrahedron?with?common?oxygen?atoms??
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?SUZ-4和ZSM-35分子篩的合成研宄???公覺繼??.讀屬??圖1.?3由SOD籠構成的不同分子篩結構??Fig.?1.3?Different?molecular?sieve?stmctures?composed?of?SOD?cages??1.1.3分子篩的合成方法??由于天然沸石的合成結構,及其應用性能,無法滿足人類應用于催化工業(yè)的需求。??因此人工合成分子篩成為催化化學方面的研宄重心。人工分子篩的合成方法有水熱合成??法、非水體系合成法、干凝膠轉化法、干粉合成法、極濃體系合成法、微波輻射合成法。??1.水熱合成法??水熱合成法是合成分子篩當中最為常見的一種方法。該方法會區(qū)分靜態(tài)水熱合成和??動態(tài)水熱合成。1959年Milton提出是將鋁源、硅源、模板劑和水按一定比例混合裝入??到聚四氟乙烯內(nèi)襯中,然后再放置在不銹鋼晶化釜,最后放到烘箱中進行晶化反應。同??樣水熱合成法有它的優(yōu)點和缺點。??優(yōu)點:該方法工藝流程少,操作簡單,安全易行。同時在水熱體系下由于水作為溶??劑達到提高了反應物的溶解度和反應活性,使得初始凝膠在體系中溶解、重排,從而使??得晶化速度和成核速率得到了提高。??缺點:合成過程中加料順序、攪拌速度、晶化時間、晶化溫度等都會對晶化產(chǎn)物的??結構和形貌產(chǎn)生很大的影響。同時在后處理的過程中會產(chǎn)生大量污染液,對于環(huán)境和成??本都是比較大的損耗。根據(jù)動力學和晶化機理表明,沸石相在水熱條件下合成存在太多??的不確定因素因此很難定向的合成出特定應用的分子篩[9]。??2.非水體系合成法??-4?-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SUZ-4分子篩膜的制備及其滲透汽化性能[J]. 左雅萌,高珊,廖陽生,尚晉東,高利珍. 遼寧工程技術大學學報(自然科學版). 2019(02)
[2]PtSnNa/SUZ-4:丙烷脫氫反應的高效催化劑(英文)[J]. 周華蘭,龔靜靜,許波連,鄧生財,丁元華,俞磊,范以寧. 催化學報. 2017(03)
[3]合成條件對ZSM-35分子篩結構和形貌的影響[J]. 陶蕾,孟哲,尤興華,李春義. 石油煉制與化工. 2016(01)
[4]微波堿處理ZSM-35分子篩催化劑上二甲醚羰基化反應[J]. 劉小行,劉盛林,李秀杰,謝素娟,徐龍伢,王大為,曾蓬. 天然氣化工(C1化學與化工). 2014(02)
[5]Pt/ZSM-35/MCM-49催化劑上H2選擇還原NO[J]. 于青,王忠衛(wèi),李蘭冬,武光軍,關乃佳. 高等學;瘜W學報. 2013(08)
[6]水相極濃體系中ZSM-35沸石的合成[J]. 李強,竇濤,張瑛,康善嬌,鄭燕英. 工業(yè)催化. 2005(08)
[7]ZSM35分子篩催化劑上1-己烯骨架異構化反應的研究[J]. 宋毅,白杰,吳治華,翟玉春,徐龍伢. 天然氣化工. 2005(03)
[8]THFFER沸石的系列研究 IV.固體酸性及C5烯烴骨架異構化催化性能[J]. 周偉正,林德昌,鐘鷹,郭娟,王梯,龍英才. 化學學報. 2004(08)
[9]以環(huán)己胺為模板劑的ZSM-35分子篩的合成及其催化性能[J]. 謝素娟,彭建彪,徐龍伢,吳治華,王清遐. 催化學報. 2003(07)
[10]正丁烯在FER沸石上異構化催化制異丁烯的研究進展[J]. 郭國清,龍英才. 化工進展. 2000(06)
博士論文
[1]無有機模板晶種法合成沸石催化材料[D]. 謝彬.吉林大學 2010
[2]SUZ-4分子篩上二甲醚制備的研究[D]. 蔣山.大連理工大學 2004
本文編號:3596652
【文章來源】:大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?(a)?T04四面體;(b)共氧原子的T04四面體??Fig.?1.1?(a)?T〇4?tetrahedron;?(b)T〇4?tetrahedron?with?common?oxygen?atoms??
?大連海事大學碩士學位論文???A?口?〇?〇?〇??3i5>?4<71?)?6(51?)?8(24?^?12{?5>??X?節(jié)?@?〇??4S-5<2l?4-4(4???6-6{?10??8-g{?3?>??C/?XX*?A??-?-M?13)?4-[l?11(51?1?-4-1{?7>?4-2(23)??A?^?<S??4?1(3)?4-4-{4>?4-4-1(3)??ex:?XX?CP??5-l<25>?5-1。?f?]<2>?I-5-H4)?5-3(?IO)??3?n〇=i??6〇<?16)?2HI6?丨?6.1<4J??圖1.2分子篩骨架的次級結構單元??Fig.?1.2?Secondary?structural?unit?of?molecular?sieve?skeleton??3.籠狀結構單元??真正構成分子篩骨架的特征單元是籠狀的結構單元,籠狀結構單元簡稱CBU。在??國際分子篩協(xié)會中列舉的籠狀結構有近49種之多。與SBU相比,CBU可能是手性的。??圖1.3列舉了一種籠結構SOD,并用該籠結構可以形成典型分子篩結構如:A型沸石??(LTA)、八面沸石(FAU)等。??-3?-??
?SUZ-4和ZSM-35分子篩的合成研宄???公覺繼??.讀屬??圖1.?3由SOD籠構成的不同分子篩結構??Fig.?1.3?Different?molecular?sieve?stmctures?composed?of?SOD?cages??1.1.3分子篩的合成方法??由于天然沸石的合成結構,及其應用性能,無法滿足人類應用于催化工業(yè)的需求。??因此人工合成分子篩成為催化化學方面的研宄重心。人工分子篩的合成方法有水熱合成??法、非水體系合成法、干凝膠轉化法、干粉合成法、極濃體系合成法、微波輻射合成法。??1.水熱合成法??水熱合成法是合成分子篩當中最為常見的一種方法。該方法會區(qū)分靜態(tài)水熱合成和??動態(tài)水熱合成。1959年Milton提出是將鋁源、硅源、模板劑和水按一定比例混合裝入??到聚四氟乙烯內(nèi)襯中,然后再放置在不銹鋼晶化釜,最后放到烘箱中進行晶化反應。同??樣水熱合成法有它的優(yōu)點和缺點。??優(yōu)點:該方法工藝流程少,操作簡單,安全易行。同時在水熱體系下由于水作為溶??劑達到提高了反應物的溶解度和反應活性,使得初始凝膠在體系中溶解、重排,從而使??得晶化速度和成核速率得到了提高。??缺點:合成過程中加料順序、攪拌速度、晶化時間、晶化溫度等都會對晶化產(chǎn)物的??結構和形貌產(chǎn)生很大的影響。同時在后處理的過程中會產(chǎn)生大量污染液,對于環(huán)境和成??本都是比較大的損耗。根據(jù)動力學和晶化機理表明,沸石相在水熱條件下合成存在太多??的不確定因素因此很難定向的合成出特定應用的分子篩[9]。??2.非水體系合成法??-4?-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]SUZ-4分子篩膜的制備及其滲透汽化性能[J]. 左雅萌,高珊,廖陽生,尚晉東,高利珍. 遼寧工程技術大學學報(自然科學版). 2019(02)
[2]PtSnNa/SUZ-4:丙烷脫氫反應的高效催化劑(英文)[J]. 周華蘭,龔靜靜,許波連,鄧生財,丁元華,俞磊,范以寧. 催化學報. 2017(03)
[3]合成條件對ZSM-35分子篩結構和形貌的影響[J]. 陶蕾,孟哲,尤興華,李春義. 石油煉制與化工. 2016(01)
[4]微波堿處理ZSM-35分子篩催化劑上二甲醚羰基化反應[J]. 劉小行,劉盛林,李秀杰,謝素娟,徐龍伢,王大為,曾蓬. 天然氣化工(C1化學與化工). 2014(02)
[5]Pt/ZSM-35/MCM-49催化劑上H2選擇還原NO[J]. 于青,王忠衛(wèi),李蘭冬,武光軍,關乃佳. 高等學;瘜W學報. 2013(08)
[6]水相極濃體系中ZSM-35沸石的合成[J]. 李強,竇濤,張瑛,康善嬌,鄭燕英. 工業(yè)催化. 2005(08)
[7]ZSM35分子篩催化劑上1-己烯骨架異構化反應的研究[J]. 宋毅,白杰,吳治華,翟玉春,徐龍伢. 天然氣化工. 2005(03)
[8]THFFER沸石的系列研究 IV.固體酸性及C5烯烴骨架異構化催化性能[J]. 周偉正,林德昌,鐘鷹,郭娟,王梯,龍英才. 化學學報. 2004(08)
[9]以環(huán)己胺為模板劑的ZSM-35分子篩的合成及其催化性能[J]. 謝素娟,彭建彪,徐龍伢,吳治華,王清遐. 催化學報. 2003(07)
[10]正丁烯在FER沸石上異構化催化制異丁烯的研究進展[J]. 郭國清,龍英才. 化工進展. 2000(06)
博士論文
[1]無有機模板晶種法合成沸石催化材料[D]. 謝彬.吉林大學 2010
[2]SUZ-4分子篩上二甲醚制備的研究[D]. 蔣山.大連理工大學 2004
本文編號:3596652
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