微細(xì)Y分子篩的合成及粒徑分布控制的研究.pdf

1、微細(xì)Y分子篩由于具有表面原子比例大，催化活性中心數(shù)目多，較高的晶內(nèi)擴(kuò)散速率等特點(diǎn)，在提高轉(zhuǎn)化大分子能力、減少產(chǎn)物的二次裂化及降低催化劑結(jié)焦等方面，表現(xiàn)出比常規(guī)晶粒尺寸Y分子篩更為優(yōu)越的性能，在FCC方面有廣闊的應(yīng)用前景。但是，目前由于對(duì)微細(xì)Y分子篩的結(jié)晶機(jī)理了解的不完全，缺乏對(duì)結(jié)晶過(guò)程的有效控制，產(chǎn)物依然存在粒徑較大，粒度分布寬，結(jié)晶度和硅鋁比低等問(wèn)題。 本文采用晶種膠法合成NaY分子篩，利用X射線衍射和紫外-拉曼分析方法跟蹤研

2、究了晶種膠的陳化過(guò)程和反應(yīng)凝膠的晶化過(guò)程。研究結(jié)果表明，晶種膠在室溫陳化過(guò)程中出現(xiàn)NaY分子篩的四元環(huán)結(jié)構(gòu)單元，但沒(méi)有六元環(huán)出現(xiàn)，即陳化程中沒(méi)有形成具有β籠結(jié)構(gòu)特征的NaY沸石晶核；反應(yīng)凝膠體系晶化2 h，固相雖然仍為無(wú)定形物，但其結(jié)構(gòu)中已出現(xiàn)NaY分子篩的四元環(huán)結(jié)構(gòu)單元；晶化4 h，開(kāi)始生成NaY型分子篩晶相，固相的紫外-拉曼譜圖中出現(xiàn)NaY分子篩特征的雙六元環(huán)峰，而在整個(gè)晶化過(guò)程中液相中始終未檢測(cè)到六元環(huán)的生成。對(duì)比研究了無(wú)晶種膠合

3、成體系中固相的XRD及紫外拉曼譜峰的變化，在20 h內(nèi)，凝膠體系始終未晶化。說(shuō)明在晶種膠在陳化過(guò)程中雖然沒(méi)有生成晶核，但是NaY分子篩的四元環(huán)結(jié)構(gòu)單元起到了誘發(fā)成核的作用；晶核在固相中生成，在該合成條件下，NaY分子篩的晶化過(guò)程遵循固相成核機(jī)理。 在晶種膠法水熱合成NaY分子篩的合成體系中添加非離子表面活性劑--吐溫20，合成了微細(xì)NaY分子篩。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在NaY分子篩的水熱合成體系中加入少量吐溫20，可以明顯降低產(chǎn)品的粒度

4、，但是隨著分子篩粒度的下降，其粒度分布變寬。這是由千吐溫20的水溶性較差，在水中分散不好，不能充分發(fā)揮其作用。選擇醇類溶劑為輔助添加劑，可以增大吐溫20在水中的溶解度。本文考察了醇的種類、濃度及吐溫--醇比對(duì)產(chǎn)物粒度和粒度分布的影響。研究結(jié)果表明，乙醇對(duì)吐溫20的增溶效果較好，在一定配比條件下，可以有效控制微細(xì)NaY分子篩產(chǎn)物的粒度大小及分布。在nTween20/nat203=0.004，wTween20/WROH=25.0條件下可以得