MCM-22沸石气相转移法合成工艺及在整体式催化剂制备中应用的初步探讨

摘要

该文采用气相转移法(VPT)对MCM-22沸石的合成工艺做了较系统的研究.运用XRD、SEM等分析手段对产物及硅铝凝胶前体进行表征,并对VPT法合成MCM-22的晶化机理作了探讨.基于此,首次将催化剂的合成和催化剂成型设计联合考虑,为制备整体式的沸石催化剂做了前期的准备工作.结果表明,不同硅源(硅酸、硅溶胶和硅酸钠)在150℃条件下晶化5-7天均可以得到结晶良好的纯MCM-22沸石,拓宽了原料来源.以硅酸为硅源时,干凝胶制备温度对凝胶结构及后期沸石的合成影响很大,80℃制备的干凝胶最有利于形成后期沸石合成时所需的某结构单元,温度过高或过低均会导致其它相的生成;随干凝胶中铝含量的降低,产物的相对结晶度略有提高,硅铝比在30~50范围内结晶良好.在低钠甚至无钠条件下,不同硅源均可成功合成出纯MCM-22,如此将大大简化后期催化剂的洗涤过程,降低成本.压片成型后的干凝胶,晶化过程是在表面和内部同时进行的,压片过程中形成的二次孔有利于晶粒的生长,在晶体形成初期,晶片开始沿着垂直于表面的方向,由聚集在c轴方向的MCM-22晶片交互生长成直径约为4μm的圆型薄片并相互贯穿组成类似球状的聚集体.其晶化过程遵循蒸汽—液膜—固相晶化的液相机理,硅源的溶解是晶化的控制步骤.

目录

文摘

英文文摘

北京化工大学学位论文原创性声明

前言

第一章文献综述

1.1 MCM-22沸石产生的背景

1.2 MCM-22沸石的结构及应用

1.2.1 MCM-22沸石的孔道结构

1.2.2 MCM-22沸石XRD衍射峰结构形态

1.2.3 MCM-22沸石的应用

1.3 MCM-22沸石合成工艺研究进展

1.3.1水热晶化合成法

1.3.2蒸汽相合成法

1.4 MCM-22沸石合成的影响因素

1.4.1模板剂的选择

1.4.2硅铝凝胶的制备

1.4.3不同硅源、铝源的选择

1.4.4晶化条件的选择

1.4.5投料配比的影响

1.4.6凝胶的老化

1.5沸石合成机理讨论进展

1.5.1液相模板机理

1.5.2固相转变机理

1.5.3协同作用机理

1.5.4双相晶化机理

第二章实验部分

2.1实验原料

2.2实验内容

2.2.1硅铝凝胶的制备

2.2.2 MCM-22沸石的制备

2.2.3干凝胶挤条成型后合成整体式MCM-22沸石

2.2.4产物表征

第三章不同条件对MCM-22沸石合成工艺的影响

3.1合成样品的表征

3.1.1晶体结构

3.1.2晶体形貌

3.2不同条件对MCM-22沸石合成工艺的影响

3.2.1硅源对MCM-22合成的影响

3.2.2晶化时间对合成的影响

3.2.3晶化温度对合成的影响

3.2.4干凝胶制备对合成的影响

3.2.5原料配比对合成的影响

3.2.6模板剂和水用量的影响

3.3本章小结

第四章整体式MCM-22沸石合成的初步探讨

4.1整体式沸石合成工艺概述及本论文研究目的

4.2干凝胶压片成型对整体式MCM-22合成影响的探讨

4.3干凝胶挤条成型对整体式MCM-22合成影响的探讨

4.4 VPT法合成MCM-22沸石机理讨论

4.4本章小结

第五章结论

参考文献

附录

致谢

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