多級(jí)孔分子篩KIT-1的合成、表征及催化性能研究.pdf

1、多級(jí)孔分子篩和納米分子篩可應(yīng)用于大分子的催化反應(yīng)，是材料與催化領(lǐng)域的熱門課題。本論文利用簡(jiǎn)單的水熱合成法合成了新型介微孔復(fù)合分子篩ZK-1(ZSM-5/KIT-1)及納米介孔分子篩AlKIT-1，利用XRD、FT-IR、UV-Raman、N2吸附、NH3-TPD、MASNMR等表征技術(shù)研究了它們的結(jié)構(gòu)、水熱穩(wěn)定性和酸性等特征，并以多個(gè)探針?lè)磻?yīng)評(píng)價(jià)了其催化性能。論文主要包括以下幾個(gè)部分:
　　(1)以水熱合成法在澄清溶液體系中合成了

2、納米ZSM-5分子篩，考察了不同鋁源、模板劑用量及水量等因素對(duì)合成的影響，并以XRD、UV-Raman和DLS等表征技術(shù)研究了納米ZSM-5的晶化過(guò)程。結(jié)果表明，在本合成體系中，以異丙醇鋁和鋁酸鈉為鋁源可以合成出粒徑為50-150nm的ZSM-5分子篩，晶化可在1h內(nèi)完成，晶化穩(wěn)定期為1-72h。
　　(2)在不添加有機(jī)鹽的條件下合成了具有三維蠕蟲(chóng)狀短孔道的納米AlKIT-1分子篩，其粒徑為60-100nm，具有2.7nm的介孔孔

3、道和約50nm的晶間孔。與文獻(xiàn)報(bào)道的合成KIT-1的其他方法相比，本方法在合成中不需添加有機(jī)鹽，也不需在晶化過(guò)程中反復(fù)調(diào)節(jié)pH值，方法簡(jiǎn)單，容易控制。該分子篩具有良好的水熱穩(wěn)定性，經(jīng)600℃純水汽處理4h后仍保持72％的比表面積和83％的孔容。將合成的Nano-AlKIT-1分子篩用于1，2，4-三甲苯的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，其催化活性明顯高于HMCM-41分子篩和HZSM-5分子篩。
　　(3)以四丙基氫氧化銨(TPAOH)和十六烷基三

4、甲基溴化銨（CTAB）為模板劑，經(jīng)一步晶化法水熱合成了新型介微孔復(fù)合分子篩ZK-1（ZSM-5/KIT-1），并考察了合成條件對(duì)ZK-1結(jié)構(gòu)的影響。ZK-1的結(jié)構(gòu)分為兩種:一種為孔壁帶沸石結(jié)構(gòu)單元的介孔分子篩ZK-1(Ⅰ)，另一種為介孔相與微孔相共存的復(fù)合分子篩ZK-1(Ⅱ)。晶化溫度、晶化時(shí)間及模板劑用量是控制ZK-1結(jié)構(gòu)的重要因素。較低的晶化溫度、較短的晶化時(shí)間及較多的CTAB用量有利于形成ZK-1(Ⅰ)，反之則有利于形成ZK-1(

5、Ⅱ)。在晶化溫度為170℃時(shí)，隨晶化時(shí)間的延長(zhǎng)，ZK-1的結(jié)構(gòu)由ZK-1(Ⅰ)→ZK-1(Ⅱ)→ZSM-5。
　　(4) ZK-1具有良好的水熱穩(wěn)定性。在100℃沸水中煮120h或700℃純水汽處理2h依然能保持較好的介微孔結(jié)構(gòu)。在鄰甲乙苯的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)中顯示出高于AlKIT-1的活性。以ZK-1為載體負(fù)載Co、Mo活性組分制備了加氫脫硫催化劑，分別用于全餾分FCC汽油的選擇性加氫脫硫反應(yīng)和4，6-DMDBT的脫除反應(yīng)，取得了好的