论文部分内容阅读
ZSM-5沸石是一种具有独特三维交叉孔道和十元环孔口结构的硅铝酸盐。因其具有良好的水热稳定性、骨架热稳定性以及较强的酸度,是催化的理想材料,迄今为止ZSM-5沸石已被大量地应用于芳烃烷基化、催化裂化、轻烃芳构化甲醇制汽油等重要工业过程。1972年,美国Mobil公司首次合成出ZSM-5沸石以来,研究者们一直不断的优化合成条件来得到具有相应催化反应性能的催化剂。其中骨架硅铝比是沸石分子筛酸性质的关键,而低硅铝比ZSM-5由于具有更多的酸量及酸性位,在石油催化裂化领域有良好的应用前景。本文对低硅铝比ZSM-5的合成进行了研究,致力于解决低硅铝比ZSM-5合成中产物稳定时间短,合成相区窄,易产生杂晶以及产物结晶度低等问题。并利用XRD、SEM表征合成出的沸石样品,得到以下信息:(1)在正丁胺体系下,正丁胺作为大分子物质,加入量过多会阻碍铝物种进入骨架,过少则其结构导向作用会减弱,不利于合成体系晶化。晶种的加入量增加,沸石的晶化速率加快、结晶度增大,但加入过量晶种时产物结晶度会下降。较小离子半径的碱金属阳离子有利于铝物种进入沸石骨架,加入碱金属阳离子可以加快沸石的晶化速率,也会降低晶体粒度,进而导致产物结晶度低。OH-作为一种很强的矿化剂可以加速晶核的生成速率,然而碱度过高又会加速沸石晶体溶解,合成低硅铝比ZSM-5时需将OH-/Si比调节到一个合适的范围。(2)在无模板剂体系下,晶种加入量在2g-4g内对低硅铝比ZSM-5水热合成影响不大。加入碱金属阳离子可以加快沸石的晶化速率,加入NaCl时产物的结晶度不会降低,这与有机胺体系下的结果略有不同。(3)搅拌晶化下难以得到低硅铝比ZSM-5,产物会迅速晶化完全并伴随有大量的杂晶,且产物的结晶度很低。