以表面活性劑為模板劑合成中孔Y沸石.pdf

1、Y沸石是一種具有三維互通孔道的FAU型沸石，由于其大的孔尺寸，強的酸性活性中心及強水熱和熱穩(wěn)定性，Y沸石廣泛應用于煉油工業(yè)中催化裂化催化劑的主要活性組分和加氫催化中，鉑/鈀的載體。它在煉油工業(yè)中的引入，可以將原油中高沸點的餾分轉(zhuǎn)化為具有更高價值的汽油和柴油，與以無定形二氧化硅為載體的催化劑相比，在各個方面都有很大的提升，具體主要表現(xiàn)在催化劑性能方面。
　　然而，由于其微孔孔道的局限性，使大分子碳氫化合物無法進入孔道中同時也極大地限

2、制了分子的擴散速率。不僅限制了原油的轉(zhuǎn)化率，也會使原料因過度裂化形成液化石油氣（LPG）等中間產(chǎn)物，從而將降低產(chǎn)物的選擇性。解決這種問題迫在眉睫，因此在沸石中引入中孔逐漸變?yōu)槿藗冄芯康慕裹c。
　　本論文以單一的表面活性劑為模板劑，通過“直接合成法”在低溫條件下合成中孔Y型沸石分子篩：
　　方法一：導向劑法——以YB為模板劑，在凝膠過程中加入配好的導向劑，通過低溫（50℃）晶化（20天）合成中孔Y沸石。通過一系列表征可知：由方

3、法一合成的樣品具有較高的相對結(jié)晶度，BET比表面較高，可達910m2/g，但是外比表面較低，只有94m2/g。晶體形貌為300nm左右的粒子堆積而成的聚集體。
　　方法二：一步合成法——以YB為模板劑，在合成過程中無需添加導向劑，通過低溫晶化合成納米中孔 Y沸石。通過表征可知：由方法二合成的中孔Y沸石XRD衍射峰明顯寬化，表明沸石納米化嚴重。當投料硅鋁比為9.1時，由氮吸附表征結(jié)果可知，樣品具有較高的BET比表面（707 m2/g

4、），但是外比表面較低（127m2/g），孔徑分布比較均一（2-10nm）；通過掃描電鏡圖可以看出，樣品為100nm左右的納米粒子堆積而成的納米聚集體，且晶體形貌均一，與XRD表征結(jié)果相吻合；在合成過程中，以模板劑BY代替YB同樣可以得到具有相同形貌的中孔Y沸石，由于模板劑分子變小，得到的沸石孔徑分布為2-6nm。當投料硅鋁比為7.1時，可以合成具有更高外比表面的中孔沸石（217m2/g），孔徑分布均一（2-10nm），但是 BET比表面

5、較低（677m2/g），通過掃描電鏡可以看出，樣品具有更小的粒徑（80nm）；當減小合成體系的堿度到0.046時，樣品的粒徑變得更小約為50nm左右，納米化現(xiàn)象更加明顯。
　　對產(chǎn)物進行催化性能的測試：在均三甲苯的催化反應中，主要發(fā)生歧化反應和異構(gòu)化反應，歧化反應主要發(fā)生在沸石的微孔孔道內(nèi)，異構(gòu)化反應主要發(fā)生在沸石的外比表面，以中孔 Y沸石為催化劑，催化均三甲苯的轉(zhuǎn)化。由于異構(gòu)化產(chǎn)物的選擇性與歧化產(chǎn)物選擇性之比：SI/SD=2.5