MCM-22分子篩的合成、表征及應(yīng)用.pdf

1、本論文以六亞甲基亞胺(HMI)為模板劑,采用靜態(tài)水熱晶化法合成MCM-22分子篩,系統(tǒng)地研究了合成條件如硅源、晶化時(shí)間、原料配比、成膠老化方式等對(duì)其合成的影響,并利用粉末X-射線衍射分析(XRD)、掃描電鏡(SEM)、傅立葉紅外(FT-IR)、程序升溫NH3脫附(NH3-TPD)等方法對(duì)其進(jìn)行了表征。在此基礎(chǔ)上,考察了活性炭惰性基質(zhì)對(duì)MCM-22分子篩合成的影響。以合成的MCM-22分子篩為催化劑,探索其在二甲醚芳構(gòu)化反應(yīng)中的催化性能。

2、主要結(jié)果如下:
　　1.在靜態(tài)水熱晶化條件下,采用硅酸、硅溶膠、硅膠為硅源,在適當(dāng)比例下都能合成出高純度的MCM-22分子篩,但其聚集形貌、晶粒直徑及厚度有一定的差別;而采用硅酸鈉為硅源,沒有得到MCM-22,得到的是ANA沸石。凝膠的初始配比如硅鋁比、堿硅比對(duì)產(chǎn)物物相的影響較大,而胺硅比、水硅比在一定的范圍內(nèi)對(duì)產(chǎn)物影響不大,合成 MCM-22分子篩的最佳條件為:n(SiO2)/n(Al2O3)=30~60、n(OH-)/n(Si

3、O2)=0.15~0.25、n(HMI)/n(SiO2)=0.35~0.6、n(H2O)/n(SiO2)=20~45。加入晶種可以縮短MCM-22的晶化時(shí)間,成膠老化方式對(duì)產(chǎn)物的物相影響不大,延長(zhǎng)凝膠老化時(shí)間可以促使MCM-22晶核的形成。
　　2.采用優(yōu)化的條件合成MCM-22分子篩,并用XRD、SEM、FT-IR和NH3-TPD等方法對(duì)其進(jìn)行表征,結(jié)果表明,所合成的分子篩是結(jié)晶度良好且無(wú)雜晶的MCM-22分子篩,含有一定程度的

4、介孔結(jié)構(gòu),具有兩類酸中心,即弱酸中心和強(qiáng)酸中心。
　　3.在活性炭惰性基質(zhì)存在情況下,利用水熱晶化法合成C-MCM-22分子篩時(shí),m(C):m(SiO2)的適宜比例為0.5~0.8,而添加活性炭的量較多或較少時(shí),不易得到MCM-22晶體或容易轉(zhuǎn)晶為ZSM-35。
　　4.在二甲醚芳構(gòu)化反應(yīng)中,H-MCM-22分子篩上的總芳香烴選擇性隨硅鋁比的增加而逐漸下降;H-MCM-22和H-C-MCM-22分子篩上二甲醚的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中