多級孔分子篩KIT-1的合成、表征及催化性能研究.pdf

1、多級孔分子篩和納米分子篩可應用于大分子的催化反應，是材料與催化領域的熱門課題。本論文利用簡單的水熱合成法合成了新型介微孔復合分子篩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等表征技術研究了它們的結(jié)構、水熱穩(wěn)定性和酸性等特征，并以多個探針反應評價了其催化性能。論文主要包括以下幾個部分:
　　(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合成的影響，并以XRD、UV-Raman和DLS等表征技術研究了納米ZSM-5的晶化過程。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)在不添加有機鹽的條件下合成了具有三維蠕蟲狀短孔道的納米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。與文獻報道的合成KIT-1的其他方法相比，本方法在合成中不需添加有機鹽，也不需在晶化過程中反復調(diào)節(jié)pH值，方法簡單，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，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合分子篩ZK-1（ZSM-5/KIT-1），并考察了合成條件對ZK-1結(jié)構的影響。ZK-1的結(jié)構分為兩種:一種為孔壁帶沸石結(jié)構單元的介孔分子篩ZK-1(Ⅰ)，另一種為介孔相與微孔相共存的復合分子篩ZK-1(Ⅱ)。晶化溫度、晶化時間及模板劑用量是控制ZK-1結(jié)構的重要因素。較低的晶化溫度、較短的晶化時間及較多的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，隨晶化時間的延長，ZK-1的結(jié)構由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。在鄰甲乙苯的催化轉(zhuǎn)化反應中顯示出高于AlKIT-1的活性。以ZK-1為載體負載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和4，6-DMDBT的脫除反應，取得了好的