SUZ-4和ZSM-35分子筛的合成研究
发布时间：2022-01-19 10:02
随着国际海事组织对船舶大气污染物排放监督管理、全球船用燃油限硫令实施方案、内河绿色船舶规范等方面的重视,开发绿色环保材料势在必行,其中新型环保分子筛,如SUZ-4和ZSM-35因具有节能减排的催化应用成为了关注的焦点。SUZ-4分子筛是具有强B酸位的新型微孔硅铝沸石,主要应用于NO/NOx转化和甲醇气相脱水生产二甲醚等催化领域。ZSM-35分子筛是一种具有FER拓扑结构的高硅型人工合成的沸石分子筛,具体应用于聚合、裂化和异构化等催化过程。因此本文希望通过探究SUZ-4的制备与ZSM-35分子筛的绿色合成来达到环保的目的。通过考察5种铝源（如:拟薄水铝石、进口氢氧化铝、硫酸铝、硝酸铝和三异丙醇铝）和4种硅源（如:Ludox-AS-40、AS-40、国产SI-30和工业级SI-30）,发现以工业SI-30作为硅源,异丙醇铝作为铝源可得到高结晶度的SUZ-4分子筛。通过研究SiO2/Al2O3、TEAOH/SiO2、KOH/SiO2 以及 H2O/SiO2 对合成 SUZ-4 分子筛的影响,发现当体系中这些组分处于合理范围时才可成功合成相应的分子筛。另外,本文还研究了无模板无晶种法合成ZSM...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?（ａ）?Ｔ０４四面体；（ｂ）共氧原子的Ｔ０４四面体??Ｆｉｇ．?１．１?（ａ）?Ｔ〇４?ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ；?（ｂ）Ｔ〇４?ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ?ｗｉｔｈ?ｃｏｍｍｏｎ?ｏｘｙｇｅｎ?ａｔｏｍｓ??
?大连海事大学硕士学位论文???Ａ?口?〇?〇?〇??３ｉ５＞?４＜７１?）?６（５１?）?８（２４?＾?１２｛?５＞??Ｘ?節?＠?〇??４Ｓ－５＜２ｌ?４－４（４?？?６－６｛?１０？?８－ｇ｛?３?＞??Ｃ／?ＸＸ＊?Ａ??－？－Ｍ?１３）?４－［ｌ?１１（５１?１?－４－１｛?７＞?４－２（２３）??Ａ?＾?＜Ｓ??４?１（３）?４－４－｛４＞?４－４－１（３）??ｅｘ：?ＸＸ?ＣＰ??５－ｌ＜２５＞?５－１！．?ｆ?］＜２＞?Ｉ－５－Ｈ４）?５－３（?ＩＯ）??３?ｎ〇＝ｉ??６〇＜?１６）?２ＨＩ６?丨?６．１＜４Ｊ??图１．２分子筛骨架的次级结构单元??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｕｎｉｔ?ｏｆ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｉｅｖｅ?ｓｋｅｌｅｔｏｎ??３．笼状结构单元??真正构成分子筛骨架的特征单元是笼状的结构单元，笼状结构单元简称ＣＢＵ。在??国际分子筛协会中列举的笼状结构有近４９种之多。与ＳＢＵ相比，ＣＢＵ可能是手性的。??图１．３列举了一种笼结构ＳＯＤ，并用该笼结构可以形成典型分子筛结构如：Ａ型沸石??（ＬＴＡ）、八面沸石（ＦＡＵ）等。??－３?－??
?ＳＵＺ－４和ＺＳＭ－３５分子筛的合成研宄???公覺繼??．讀屬??图１．?３由ＳＯＤ笼构成的不同分子筛结构??Ｆｉｇ．?１．３?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｉｅｖｅ?ｓｔｍｃｔｕｒｅｓ?ｃｏｍｐｏｓｅｄ?ｏｆ?ＳＯＤ?ｃａｇｅｓ??１．１．３分子筛的合成方法??由于天然沸石的合成结构，及其应用性能，无法满足人类应用于催化工业的需求。??因此人工合成分子筛成为催化化学方面的研宄重心。人工分子筛的合成方法有水热合成??法、非水体系合成法、干凝胶转化法、干粉合成法、极浓体系合成法、微波辐射合成法。??１．水热合成法??水热合成法是合成分子筛当中最为常见的一种方法。该方法会区分静态水热合成和??动态水热合成。１９５９年Ｍｉｌｔｏｎ提出是将铝源、硅源、模板剂和水按一定比例混合装入??到聚四氟乙烯内衬中，然后再放置在不锈钢晶化釜，最后放到烘箱中进行晶化反应。同??样水热合成法有它的优点和缺点。??优点：该方法工艺流程少，操作简单，安全易行。同时在水热体系下由于水作为溶??剂达到提高了反应物的溶解度和反应活性，使得初始凝胶在体系中溶解、重排，从而使??得晶化速度和成核速率得到了提高。??缺点：合成过程中加料顺序、搅拌速度、晶化时间、晶化温度等都会对晶化产物的??结构和形貌产生很大的影响。同时在后处理的过程中会产生大量污染液，对于环境和成??本都是比较大的损耗。根据动力学和晶化机理表明，沸石相在水热条件下合成存在太多??的不确定因素因此很难定向的合成出特定应用的分子筛［９］。??２．非水体系合成法??－４?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]SUZ-4分子筛膜的制备及其渗透汽化性能[J]. 左雅萌,高珊,廖阳生,尚晋东,高利珍. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]PtSnNa/SUZ-4:丙烷脱氢反应的高效催化剂（英文）[J]. 周华兰,龚静静,许波连,邓生财,丁元华,俞磊,范以宁. 催化学报. 2017(03)
[3]合成条件对ZSM-35分子筛结构和形貌的影响[J]. 陶蕾,孟哲,尤兴华,李春义. 石油炼制与化工. 2016(01)
[4]微波碱处理ZSM-35分子筛催化剂上二甲醚羰基化反应[J]. 刘小行,刘盛林,李秀杰,谢素娟,徐龙伢,王大为,曾蓬. 天然气化工（C1化学与化工）. 2014(02)
[5]Pt/ZSM-35/MCM-49催化剂上H2选择还原NO[J]. 于青,王忠卫,李兰冬,武光军,关乃佳. 高等学校化学学报. 2013(08)
[6]水相极浓体系中ZSM-35沸石的合成[J]. 李强,窦涛,张瑛,康善娇,郑燕英. 工业催化. 2005(08)
[7]ZSM35分子筛催化剂上1-己烯骨架异构化反应的研究[J]. 宋毅,白杰,吴治华,翟玉春,徐龙伢. 天然气化工. 2005(03)
[8]THFFER沸石的系列研究 IV.固体酸性及C5烯烃骨架异构化催化性能[J]. 周伟正,林德昌,钟鹰,郭娟,王梯,龙英才. 化学学报. 2004(08)
[9]以环己胺为模板剂的ZSM-35分子筛的合成及其催化性能[J]. 谢素娟,彭建彪,徐龙伢,吴治华,王清遐. 催化学报. 2003(07)
[10]正丁烯在FER沸石上异构化催化制异丁烯的研究进展[J]. 郭国清,龙英才. 化工进展. 2000(06)
博士论文
[1]无有机模板晶种法合成沸石催化材料[D]. 谢彬.吉林大学 2010
[2]SUZ-4分子筛上二甲醚制备的研究[D]. 蒋山.大连理工大学 2004
本文编号：3596652
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?（ａ）?Ｔ０４四面体；（ｂ）共氧原子的Ｔ０４四面体??Ｆｉｇ．?１．１?（ａ）?Ｔ〇４?ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ；?（ｂ）Ｔ〇４?ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ?ｗｉｔｈ?ｃｏｍｍｏｎ?ｏｘｙｇｅｎ?ａｔｏｍｓ??
?大连海事大学硕士学位论文???Ａ?口?〇?〇?〇??３ｉ５＞?４＜７１?）?６（５１?）?８（２４?＾?１２｛?５＞??Ｘ?節?＠?〇??４Ｓ－５＜２ｌ?４－４（４?？?６－６｛?１０？?８－ｇ｛?３?＞??Ｃ／?ＸＸ＊?Ａ??－？－Ｍ?１３）?４－［ｌ?１１（５１?１?－４－１｛?７＞?４－２（２３）??Ａ?＾?＜Ｓ??４?１（３）?４－４－｛４＞?４－４－１（３）??ｅｘ：?ＸＸ?ＣＰ??５－ｌ＜２５＞?５－１！．?ｆ?］＜２＞?Ｉ－５－Ｈ４）?５－３（?ＩＯ）??３?ｎ〇＝ｉ??６〇＜?１６）?２ＨＩ６?丨?６．１＜４Ｊ??图１．２分子筛骨架的次级结构单元??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｕｎｉｔ?ｏｆ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｉｅｖｅ?ｓｋｅｌｅｔｏｎ??３．笼状结构单元??真正构成分子筛骨架的特征单元是笼状的结构单元，笼状结构单元简称ＣＢＵ。在??国际分子筛协会中列举的笼状结构有近４９种之多。与ＳＢＵ相比，ＣＢＵ可能是手性的。??图１．３列举了一种笼结构ＳＯＤ，并用该笼结构可以形成典型分子筛结构如：Ａ型沸石??（ＬＴＡ）、八面沸石（ＦＡＵ）等。??－３?－??
?ＳＵＺ－４和ＺＳＭ－３５分子筛的合成研宄???公覺繼??．讀屬??图１．?３由ＳＯＤ笼构成的不同分子筛结构??Ｆｉｇ．?１．３?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｉｅｖｅ?ｓｔｍｃｔｕｒｅｓ?ｃｏｍｐｏｓｅｄ?ｏｆ?ＳＯＤ?ｃａｇｅｓ??１．１．３分子筛的合成方法??由于天然沸石的合成结构，及其应用性能，无法满足人类应用于催化工业的需求。??因此人工合成分子筛成为催化化学方面的研宄重心。人工分子筛的合成方法有水热合成??法、非水体系合成法、干凝胶转化法、干粉合成法、极浓体系合成法、微波辐射合成法。??１．水热合成法??水热合成法是合成分子筛当中最为常见的一种方法。该方法会区分静态水热合成和??动态水热合成。１９５９年Ｍｉｌｔｏｎ提出是将铝源、硅源、模板剂和水按一定比例混合装入??到聚四氟乙烯内衬中，然后再放置在不锈钢晶化釜，最后放到烘箱中进行晶化反应。同??样水热合成法有它的优点和缺点。??优点：该方法工艺流程少，操作简单，安全易行。同时在水热体系下由于水作为溶??剂达到提高了反应物的溶解度和反应活性，使得初始凝胶在体系中溶解、重排，从而使??得晶化速度和成核速率得到了提高。??缺点：合成过程中加料顺序、搅拌速度、晶化时间、晶化温度等都会对晶化产物的??结构和形貌产生很大的影响。同时在后处理的过程中会产生大量污染液，对于环境和成??本都是比较大的损耗。根据动力学和晶化机理表明，沸石相在水热条件下合成存在太多??的不确定因素因此很难定向的合成出特定应用的分子筛［９］。??２．非水体系合成法??－４?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]SUZ-4分子筛膜的制备及其渗透汽化性能[J]. 左雅萌,高珊,廖阳生,尚晋东,高利珍. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]PtSnNa/SUZ-4:丙烷脱氢反应的高效催化剂（英文）[J]. 周华兰,龚静静,许波连,邓生财,丁元华,俞磊,范以宁. 催化学报. 2017(03)
[3]合成条件对ZSM-35分子筛结构和形貌的影响[J]. 陶蕾,孟哲,尤兴华,李春义. 石油炼制与化工. 2016(01)
[4]微波碱处理ZSM-35分子筛催化剂上二甲醚羰基化反应[J]. 刘小行,刘盛林,李秀杰,谢素娟,徐龙伢,王大为,曾蓬. 天然气化工（C1化学与化工）. 2014(02)
[5]Pt/ZSM-35/MCM-49催化剂上H2选择还原NO[J]. 于青,王忠卫,李兰冬,武光军,关乃佳. 高等学校化学学报. 2013(08)
[6]水相极浓体系中ZSM-35沸石的合成[J]. 李强,窦涛,张瑛,康善娇,郑燕英. 工业催化. 2005(08)
[7]ZSM35分子筛催化剂上1-己烯骨架异构化反应的研究[J]. 宋毅,白杰,吴治华,翟玉春,徐龙伢. 天然气化工. 2005(03)
[8]THFFER沸石的系列研究 IV.固体酸性及C5烯烃骨架异构化催化性能[J]. 周伟正,林德昌,钟鹰,郭娟,王梯,龙英才. 化学学报. 2004(08)
[9]以环己胺为模板剂的ZSM-35分子筛的合成及其催化性能[J]. 谢素娟,彭建彪,徐龙伢,吴治华,王清遐. 催化学报. 2003(07)
[10]正丁烯在FER沸石上异构化催化制异丁烯的研究进展[J]. 郭国清,龙英才. 化工进展. 2000(06)
博士论文
[1]无有机模板晶种法合成沸石催化材料[D]. 谢彬.吉林大学 2010
[2]SUZ-4分子筛上二甲醚制备的研究[D]. 蒋山.大连理工大学 2004
本文编号：3596652
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