气固相法制备复合分子筛
分子筛是TO4四面体通过氧桥键连接而成的多孔材料，具有均匀孔道结构，比表面积大且热稳定性高。其中含交叉十元环孔道的ZSM-5分子筛和含超笼结构的Y分子筛作为重要的催化剂广泛应用于石油化工、精细化工和气体吸附等。气固法是相比传统方法更环保的分子筛合成方式，同时复合分子筛特殊的酸性和孔结构能在催化反应中发挥优异的协同效果。 本文利用气固法制备分子筛，用四层“笼屉”结构提升相间传质,探究了各分子筛的最佳原料配比与合成条件。研究了直接混合法、混合蒸干法、硅铝沉淀法三种固相前驱体制备和蒸汽辅助法、蒸汽转移法两种合成方式。直接混合法适用于较高硅铝比分子筛的制备，ZSM-5分子筛晶化时固体物料与溶剂间接接触，两相间不存在硅铝动态平衡，更易制备出表面粗糙、扩散性好的微-介-大多级孔结构;低硅分子筛使用硅铝沉淀法,Y分子筛制备中硅铝溶胶的溶解与均匀混合是其成核的关键,更易制备出颗粒均匀、表面光滑的多微孔分子筛。采用二次晶化法制备Y/β、Y/ZSM-5、ZSM-5/Y复合分子筛，发现弱碱性体系能有效防止杂晶生成，同时可以通过改变各分子筛加料比、二次晶化时硅铝比及合成条件，调控两种分子筛的占比。 选取十二烷450℃常压裂解反应探究各分子筛的活性与选择性，气固法ZSM-5分子筛外比表面积大，能更好的暴露反应活性位点，其作用下十二烷转化率高达99.81％,工业产品只有45.73％,因为多级孔结构增强了其扩散性能，反应活性增强。ZSM-5/Y复合分子筛较高的微孔占比和较大的孔径使其反应40 h仍保持83.02％的转化率，且对烯烃和C1～C4小分子产物表现出更高的选择性。
复合分子筛;气固相法;微孔占比;催化性能
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
李英霞
2023
中文
TQ426.7
2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）