水热 溶剂热法——分子筛 形貌(晶面)可控催化剂的制备(完整版)
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分子筛催化剂的研究首先,我们将介绍分子筛催化剂的基本原理。
分子筛是一种多孔结构的固体材料,具有规则的孔道结构和大的比表面积。
分子筛催化剂的活性位点通常集中于孔道内壁或孔道口,通过孔道结构可以控制催化反应的活性和选择性。
此外,分子筛催化剂还具有良好的热稳定性和化学稳定性,可以在高温或酸碱条件下进行反应。
其次,我们将讨论分子筛催化剂的制备方法。
目前,常见的分子筛催化剂制备方法包括水热法、离子交换法、溶胶-凝胶法等。
水热法是最常用的制备方法之一,通过在高温和高压条件下反应源材料和模板分子,可以得到具有规则孔道结构的分子筛。
离子交换法则是通过与离子交换树脂进行交换,将离子交换树脂转化为分子筛。
溶胶-凝胶法则是将溶胶中的成分通过凝胶的沉淀形成固态材料,再经过煅烧和孔道开放处理形成分子筛。
接下来,我们将探讨分子筛催化剂在石油加工中的应用研究。
石油加工是分子筛催化剂广泛应用的领域之一、分子筛催化剂可以用于石油加工中的催化裂化、异构化、芳构化等反应。
例如,分子筛催化剂可以将重质石油馏分转化为高辛烷值的汽油,提高石油产品的质量。
此外,分子筛催化剂还可以用于催化裂化废液的再生利用,减少废液的排放和资源浪费。
最后,我们将介绍分子筛催化剂在有机合成和环境保护中的研究进展。
在有机合成领域,分子筛催化剂可以用于合成有机化合物、催化氧化反应等。
分子筛催化剂具有高的活性和选择性,可以有效地催化有机反应。
在环境保护方面,分子筛催化剂可以用于处理废水和废气中的污染物。
例如,分子筛催化剂可以去除废气中的有害物质,并将其转化为无害物质。
综上所述,分子筛催化剂是一类重要的催化剂,在石油加工、有机合成和环境保护等领域具有广泛的应用前景。
为了进一步提高分子筛催化剂的性能,需要加强对其制备方法和催化机理的研究。
通过深入研究分子筛催化剂的性质和催化机理,可以为其在工业应用中的优化和改进提供参考。
可控的核壳结构镍基催化剂水热制备原理及其应用镍基催化剂因其低成本和高活性等优势被广泛应用于多种催化工业过程。
我们设计将氢型的单晶HBEA分子筛投入到NH4Cl/NH3·H20缓冲溶液,通过一种可调控的水热合成方法得到壳层结构的Ni/HBEA。
该种催化剂保持了 HBEA分子筛的晶体形貌,大量的高分散镍纳米颗粒主体分布于分子筛表面,少量纳米颗粒封装于分子筛介孔内部(担载量41 wt%,颗粒尺寸5.9 ±0.7 nm)。
我们通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),高倍透射电子显微镜(TEM),氮气吸附,电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES),傅里叶红外光谱(IR),吡啶为探针分子的红外光谱(IR-Py),程序升温还原(TPR)及固体核磁(solid NMR)等表征手段不仅确定了 Ni/HBEA的壳层结构,并探究认为水热合成经历了溶硅-硅酸镍的两步反应过程。
其中溶硅过程为决速步,当溶解的硅含量大于一定值时,层状结构的硅酸镍快速生成。
当使用NH<sub>4</sub>Cl为单一沉淀剂时,溶液环境无法达到溶硅要求。
而当使用NH<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O为单一沉淀剂时,NH<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O不仅破坏了分子筛的结构形貌,并且加速了决速步的进行,使得中间物质由动力学控制的1:1型硅酸镍(Ni<sub>3</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4</sub>)转化为热力学有利的2:1型硅酸镍(Ni<sub>3</sub>Si<sub>4</sub>O<sub>10</sub>(OH)<sub>2</sub>)。
溶胶-水热法制备亚微米4A分子筛
孙建勋;明大增;李志祥;林润雄
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2009(023)014
【摘要】以硅胶湿样和铝矾土为原料,利用溶胶-水热法合成了亚微米4A分子筛,并采用XRD、SEM和FT-IR等分析手段与常规水热法合成的4A分子筛进行了对比.结果表明,采用溶胶-水热法制备的产品,结晶度为96%,形状规则、大小均匀、呈正态分布且分布范围较窄;粒度小于等于1μm的可达到100%;钙离子交换容量为335mg Ca-CO3/g(干基)4A分子筛,白度为97%,完全满足洗涤助剂的要求.
【总页数】4页(P90-92,98)
【作者】孙建勋;明大增;李志祥;林润雄
【作者单位】青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,青岛,266042;云南云天化国际化工股份有限公司技术中心,昆明,650113;云南云天化国际化工股份有限公司技术中心,昆明,650113;青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,青岛,266042
【正文语种】中文
【中图分类】TB3
【相关文献】
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4.水热法由富锰渣制备4A分子筛工艺初探 [J], 原金海;谭世语;周志明
5.煤系高岭土插层-水热法制备亚微米级13X分子筛 [J], 徐嘉晨;吴红丹;周志辉;尧鹏魁;张青鹏
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化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 1 期全结晶MCM-22分子筛催化剂的制备及其催化性能王一棪,王达锐,沈震浩,何俊琳,孙洪敏,杨为民(中石化(上海)石油化工研究院有限公司,绿色化工与工业催化全国重点实验室,上海 201208)摘要:采用水热晶化法高效合成了全结晶的MCM-22分子筛催化剂,利用X 射线衍射、扫描/透射电子显微镜、NH 3-TPD 等手段对催化剂的晶体结构、微观形貌、酸性质等进行了综合表征,并考察了催化剂在苯和乙烯液相烷基化制乙苯反应中的催化性能。
结果表明,该全结晶MCM-22分子筛催化剂在160℃条件下40h 即可完成晶化,相对结晶度达到100%。
制得的分子筛为薄片层状结构,由100%活性组分组成。
晶化后的催化剂成品仍维持条状形貌,机械强度达到82N/cm ,满足工业应用需求。
将该全结晶MCM-22分子筛催化剂应用于液相烷基化反应时,在反应温度180℃、反应压力3.5MPa 、乙烯质量空速1h -1、苯与乙烯摩尔比为2.5的条件下运行1000h ,催化剂表现出良好的反应活性、选择性和稳定性,乙烯转化率接近100%,乙基选择性约99.84%,重组分含量始终维持在1000μL/L 左右。
关键词:水热;结晶;分子筛;催化剂;苯中图分类号:O643.36;TQ426 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2024)01-0285-07Preparation and catalytic performance of fully crystalline MCM-22zeolite catalystWANG Yiyan ,WANG Darui ,SHEN Zhenhao ,HE Junlin ,SUN Hongmin ,YANG Weimin(State Key Laboratory of Green Chemical Engineering and Industrial Catalysis, Sinopec Shanghai Research Institute ofPetrochemical Technology Co., Ltd., Shanghai 201208, China)Abstract: Fully crystalline MCM-22 zeolite catalyst was efficiently synthesized by hydrothermal crystallization method. The crystal structure, micro morphology, and acid property of the as-prepared catalyst were characterized by X-ray diffraction, scanning/transmission electron microscopy (SEM and TEM), NH 3-TPD, and so on. The catalytic performance of the as-prepared catalyst in the liquid-phase alkylation of benzene and ethylene to ethylbenzene was investigated. The results showed that the relative crystallinity of MCM-22 zeolite with ultra-thin layered structure reached 100% after 40h crystallization at 160℃. In addition, the morphology of the catalyst after crystallization remained in strip shape with 100% active component, and the mechanical strength of the catalyst was as high as 82N/cm, which fully met the requirement of industrial application. Under reaction conditions close to industrial process: temperature of 180℃, pressure of 3.5MPa, ethylene weight hourly space velocity (WHSV) of 1h -1, molar ratio of benzene to ethylene of 2.5, the as-prepared fully crystallized MCM-22 zeolite catalyst showed good catalytic activity, selectivity, and stability. The ethylene conversion and the ethyl selectivity of the研究开发DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1513收稿日期:2023-08-30;修改稿日期:2023-10-16。
专利名称:一种两步水热法合成小晶粒PZSM-5分子筛催化剂的方法
专利类型:发明专利
发明人:黄海,易明武,王大军,解建国,栾业志,李亭,杨文书,李延生,吕建宁
申请号:CN201310039126.5
申请日:20130131
公开号:CN103058209A
公开日:
20130424
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种两步水热法合成小晶粒PZSM-5分子筛催化剂的方法,包括以下步骤:将硅源、钠盐和去离子水配制成溶液A;将铝源、酸和去离子水配制成溶液B;将磷源、去离子水配制成溶液C;将溶液B滴加到A中,加入有机模板剂,得到凝胶混合物,在搅拌下以5~10℃/h的速率升温至80℃~100℃,保持20~50小时得到混合物R;将溶液B滴加到A中,加入有机模板剂和溶液C,然后加入混合物R,以20~50℃/h升温至130℃~150℃,保持50~200小时,冷却,固液分离,洗涤、干燥、焙烧得到小晶粒PZSM-5分子筛;用无机酸进行离子交换,加入粘结剂,硝酸混合均匀,挤压成型,烘干、焙烧,得到产品。
与现有技术相比,本发明的PZSM-5分子筛催化剂用于甲醇转化制丙烯反应中显示了良好的丙烯选择性。
申请人:惠生工程(中国)有限公司
地址:201203 上海市浦东新区张江高科技园区张衡路1399号
国籍:CN
代理机构:上海科盛知识产权代理有限公司
代理人:蒋亮珠
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分子筛催化剂的制备与催化性能研究分子筛催化剂是一类具有高度有序孔道结构的固体催化剂,其在化学工业中具有广泛的应用。
分子筛催化剂的制备和催化性能研究一直是催化领域的热点问题。
本文将从制备方法、表征手段和催化性能三个方面探讨分子筛催化剂的研究进展。
首先,分子筛催化剂的制备方法多种多样,常见的有溶胶-凝胶法、水热法、离子交换法等。
其中,溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法,通过将溶胶中的金属离子或有机物与凝胶剂反应,形成固体凝胶,并经过干燥和煅烧等步骤得到分子筛催化剂。
水热法则是利用高温高压条件下的水热合成反应来制备分子筛催化剂。
离子交换法是通过将金属离子交换到分子筛的孔道中,形成金属分子筛催化剂。
这些制备方法各有优劣,选择适合的制备方法对于获得高性能的分子筛催化剂至关重要。
其次,分子筛催化剂的表征手段主要包括X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等。
X射线衍射是一种常用的表征手段,通过测量样品对X射线的衍射图案来确定分子筛的晶体结构和晶格参数。
扫描电子显微镜和透射电子显微镜则可以观察到分子筛的形貌和孔道结构。
此外,还可以利用傅里叶变换红外光谱、氮气吸附等手段来研究分子筛的表面性质和孔道结构等。
最后,分子筛催化剂的催化性能研究是分子筛研究的核心内容之一。
分子筛催化剂的催化性能与其孔道结构、酸碱性质以及金属离子的状态等因素密切相关。
例如,分子筛的孔道结构对于反应物的扩散和产物的选择性有重要影响。
分子筛的酸碱性质则可以调控反应物的吸附和解离,影响催化反应的速率和选择性。
此外,金属离子的状态也会影响催化剂的催化性能,如金属离子的还原态和氧化态分别对应不同的催化反应。
在分子筛催化剂的催化性能研究中,还需要考虑反应条件、反应机理等因素。
通过调节反应条件,如温度、压力、反应物浓度等,可以优化催化反应的效果。
同时,通过研究反应机理,可以深入理解催化反应的过程和机制,为催化剂的设计和改进提供理论指导。
综上所述,分子筛催化剂的制备与催化性能研究是一个复杂而有挑战性的课题。
水热合成过程中Silicalite-1晶体形貌和尺寸的调控鲁慧彬;彭勇;王正宝【摘要】以气相SiO2为硅源、四丙基铵(TPA)为模板剂,水热合成了Silicalite-1分子筛,考察了合成液的水量、碱度(Na2O含量)、四丙基铵(TPA)含量和晶化条件(合成时间和搅拌方式)对Silicalite-1分子筛晶体形貌和尺寸的影响,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光粒度仪(LLS)等技术对合成的Silicalite-1分子筛晶体进行表征.结果表明,减少水量和增大碱度可以使Silicalite-1晶体由棺形转变为球形,但碱度过高或过低时,分子筛晶体的产率很低;增加TPA浓度和缩短晶化时间可以减小Silicalite 1分子筛晶体的粒径,且均能获得较高的收率;不同的搅拌方式会影响晶体的粒径大小和分布,转动式合成能够得到粒径较为均一的晶体,而搅拌式合成能得到粒径分布较广的晶体,粒径相对较小.因此,通过调节合成液组成和合成条件,可以控制Silicalite-1晶体的形貌和尺寸.【期刊名称】《石油学报(石油加工)》【年(卷),期】2016(032)003【总页数】7页(P461-467)【关键词】水热合成;Silicalite-1;形貌控制;晶粒尺寸;分子筛【作者】鲁慧彬;彭勇;王正宝【作者单位】浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027;浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027;浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】O643MFI型分子筛具有各向异性的三维孔道结构,其主孔道为十元环孔道,呈S型,孔径为0.51 nm×0.55 nm,而另一个十元环孔道呈直线型,孔径为0.54nm×0.56 nm[1]。
由于其独特的孔道结构、较好的水热稳定性以及疏水亲油的能力,MFI型分子筛已逐步成为石油化工领域的首选催化剂。
近年来,全硅型MFI分子筛的催化性能也得到了很多关注,Arudra等[2]以Silicalite-1为催化剂催化丁烯裂解反应,发现相对于有强酸性位的ZSM-5,Silicalite-1弱酸性位的存在更有利于得到丙烯,从而提高了反应的选择性。