空间位阻和强化传质对ZSM-5分子筛晶粒生长过程调控及晶化机理研究

发布时间：2024-02-19 13:32

　　ZSM-5分子筛由于具有较高的比表面积、水热稳定性、择形催化和良好的吸附性能,广泛应用于石油化工、吸附分离和污染物控制等领域。ZSM-5分子筛的催化和吸附性能与其晶粒尺寸和孔容密切相关,因此,在ZSM-5分子筛晶粒成核和晶粒生长过程进行调控其粒径和孔道结构对提高ZSM-5分子筛的性能具有重要的意义。本文采用水热合成法,首先在静态条件下考察不同模板剂、硅源和铝源合成体系中ZSM-5分子筛合成工艺参数,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、比表面积分析(BET)等手段对其晶相、形貌、表面官能团和孔道结构进行分析;其次研究了空间位阻作用下ZSM-5分子筛晶粒晶化动力学,获得了空间位阻剂对ZSM-5分子筛晶粒生长过程晶粒尺寸的调控规律,并提出了其调控机理;然后探索了动态晶化过程中通过强化传质作用对晶粒生长过程进行调控的作用机制,结合XRD、SEM、激光粒度分析(PSD)、电感耦合等离子体光谱分析(ICP)、FT-IR等表征结果研究反应体系中硅铝等元素的相分配和赋存状态变化规律;最后,通过Zn²⁺离子吸附实验评价ZSM-5分子筛的吸附性能,...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1ZSM-5分子筛的孔道示意图

1.1.1ZSM-5空间结构特点传统分子筛骨架组成主要为Si、Al、O三种元素，构成TO4四面体（T=Si、Al），联结形成四元环、五元环、六元环、八元环和十二元环等，按照一定规则连接形成不同结构的分子筛[1-4]。另外，除了传统结构还有由其他元素组成的分子筛[5-7]....

图1-2分子筛微波加热法的晶化过程

东北石油大学硕士研究生学位论文、高水热稳定性的介孔ZSM-5分子筛。.3.3微波辐射法利用微波加热反应体系，如图1-2，使其温度迅速升高，促进硅铝酸盐，实现体系内硅铝酸盐充分混合和迅速缩合晶化，可缩短晶化时间，具有率快、能耗低和制得晶体形状统一的优点[31]。张颖等人[3....

图1-3分子筛固相转变机理

了细致的研究。目前，对分子筛合成机理研究得到的观点可主要分三种：固相转变机理、液相转变机理和双相转变机理。其中固相转变机理和液相转变机理的主要差别在于分子筛的晶化过程是否有液相组分的参与。双相转变机理认为固相、液相转变同时存在。1.2.1.1固相转变机理固相转变机理认为：当原料....

图1-4分子筛液相转变机理

东北石油大学硕士研究生学位论文溶液中，并且溶液中的硅铝酸根为晶化提供充分的原料。支持液相转变机理的研究还有：Koizum等人[41]在澄清的不含凝胶的溶液中直接合成出了SOD/MOR等分子筛。Angell等人[42]对A型分子筛晶化过程的Si、Al组成含量进行研究....

本文编号：3902766