稀土Ce改性Y型分子筛的制备

摘要

用离子交换法制备了稀土 Ce 改性 NaY 分子筛样品，通过单因素实验法优化了制备工艺，使用优化之后的工艺制备了一系列不同 Ce 含量的CeY 分子筛，对样品进行XRD 表征结合 Rietveld 结构精修得到不同阶段Ce 在 NaY 分子筛中的定位，最终得到了 Ce 在 NaY 分子筛中的迁移规律。 选择稀土前驱体为 Ce(NO3)3.6H2O，经过优化以后的 CeY 制备工艺为：质量为 5.000g 的 NaY 分子筛中加入 50mL 蒸馏水，搅拌均匀后用1mol/L和0.1mol/L 稀硝酸溶液调节溶液 pH 至 6~7，向溶液中加入硝酸铈，使溶液中硝酸铈浓度为 30g/L，再用稀硝酸调节溶液 pH 至 4， 90℃下搅拌交换 2h，过滤，洗涤，干燥，在 550℃下焙烧 3h，此为一交一焙的制备工艺，再一次交换时仅改变交换液中硝酸铈的浓度为 20g/L，第二次焙烧条件为在 550℃下焙烧 1h。 使用优化之后的工艺制备了一系列不同 Ce 含量的 Ce 改性 NaY 分子筛，对样品进行了 XRD 表征结合 Rietveld 结构精修得到在交换和焙烧过程中， Ce 在 NaY 分子筛中的定位以得到 Ce 在 NaY 分子筛中的迁移规律，结果表明：第一次交换以后， Ce 仅位于分子筛超笼，经过第一次焙烧以后，大部分 Ce 迁往方钠石笼，且与结构 O3 配位；第二次交换和第二次焙烧与第一次交换第一次焙烧迁移规律相似，只是 Ce 的迁移量由63.14%-74.67%降低至 20.55%-43.61%。 选取 NaY 分子筛以及典型样品进行XPS、XRF、Raman、NH3-TPD、Py-IR、N2物理吸附-脱附、SEM 表征，得到 Ce 主要位于分子筛笼内，仅约 1%的 Ce 位于分子筛表面，且位于分子筛表面的 Ce 以 Ce(Ⅳ)存在；随着 Ce 的引入， Ranman 图谱归属于四员环 T-O-T 弯曲振动的 500cm-1 处的峰逐渐宽化，归属于六员环 T-O-T 弯曲振动的 300cm-1处的峰强度逐渐增大。随着 Ce 含量的增大，归属于弱酸位的脱附峰向低温方向移动，表明 Ce的引入降低了样品中的弱酸量，归属于中强酸位的脱附峰强度增加， Ce 的引入改变了表面酸类型的分布，表现为 B 酸由 65.44umol/g 增加至632.76umol/g， L 酸由 1082.95umol/g 降低至 287.85umol/g，同时 B/L 值由 0.060 增加至 2.198；随着进入分子筛笼内铈含量的增加，样品的比表面和孔体积由 769m2/g， 0.316cm3/g 降低至 657m2/g， 0.256cm3/g；Ce 的进入对 NaY 分子筛的形貌影响不大。

目录

声明

第 1 章 绪论

1.1 流化催化裂化发展简介

1.2 FCC 催化剂简介

1.3 沸石分子筛简介

1.4 NaY 分子筛改性

1.5 论文选题

第 2 章 实验部分

2.1 主要实验试剂和设备

2.2 REY 分子筛样品的制备工艺

2.3 表征测试

第 3 章 CeY 制备工艺优化

3.1 引言

3.2 结果与讨论

3.3 本章小结

第 4 章 稀土 Ce 在 NaY 分子筛中的迁移规律

4.1 引言

4.2. CeY 样品的 Rietveld 结构精修

4.3 Ce 的迁移规律

4.4 XPS 表征

4.5 Raman 表征

4.6 比表面和孔体积

4.7 酸强度

4.8 酸量及酸类型分布

4.9 形貌表征

4.10 本章小结

结论

参考文献

致谢