沸石材料浸潤性的調(diào)控及其優(yōu)異的催化性能

沸石分子篩的浸潤性的對于其催化性能有著重要的影響。因此，調(diào)控沸石材料的浸潤性對于合成具有高活性和高選擇性的沸石催化材料具有重要意義。在本項目中，我們采用有機(jī)硅烷作為沸石合成的部分硅源，將有機(jī)基團(tuán)引入到沸石骨架中，得到疏水骨架的沸石材料；通過焙燒將有機(jī)基團(tuán)轉(zhuǎn)化為硅羥基，從而得到親水的沸石骨架?；谏鲜龊铣墒侄?，我們建立了通過吸附測試、核磁表征、接觸角測試等量化表征沸石材料浸潤性的方法，掌握沸石孔道浸潤性影響分子擴(kuò)散效率的規(guī)律。在系列催化研究中，包括ZSM-5沸石催化的水合反應(yīng)、沸石封裝鈀納米顆粒催化的糠醛加氫反應(yīng)、沸石封裝氧化錳顆粒催化的氧化腈化反應(yīng)、沸石封裝納米氧化鈦催化的有機(jī)污染物降解反應(yīng)，通過調(diào)控沸石材料的浸潤性均可以達(dá)到優(yōu)異的催化性能。本項目為設(shè)計新型的沸石基催化材料提供了新的策略和理論依據(jù)。

沸石分子篩的浸潤性對于其催化活性和選擇性有著重要的影響，因此研究沸石的浸潤性調(diào)控對于設(shè)計合成具有高活性和高選擇性的沸石催化材料具有重要意義。由于沸石的浸潤性受骨架中硅羥基的影響很大，因此我們期望通過調(diào)變沸石骨架中硅羥基的濃度來有效調(diào)變沸石的浸潤性。本項目選擇工業(yè)上廣泛應(yīng)用的硅鋁沸石（ZSM-5, Beta等）和鈦硅沸石（TS-1）為研究對象，通過在合成凝膠中加入有機(jī)硅化合物并控制其濃度，可以獲得多種有機(jī)基團(tuán)修飾的沸石材料。焙燒之后，有機(jī)基團(tuán)會轉(zhuǎn)變成羥基，可達(dá)到將羥基進(jìn)入沸石篩骨架的目的，從而有效調(diào)控其浸潤性。在相應(yīng)的催化反應(yīng)中，期望這類浸潤性可控的沸石能夠高效富集反應(yīng)物，有效提高反應(yīng)的活性和選擇性，獲得比傳統(tǒng)沸石催化材料更優(yōu)異的催化性能。該方法對于設(shè)計合成具有優(yōu)異性能的新型沸石催化材料具有重要意義。

沸石催化裂化催化劑acclite catalytic cracking catalyst 以結(jié)晶形態(tài)的沸石分散在無定形硅酸鋁載休上制成的催化 劑。

沸石主要組分也是二氧化硅和氧化侶，但具有確定的規(guī) 整的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，形成各種直徑劃一的籠形孔道:一般沸石含 量巧%一25 }!6，它的活性比普通無定形硅酸鋁催化裂化催化 劑高iUU一1 U(lU倍。用一于一般催化裂化裝置中。 2100433B

名稱：沸石催化劑;分子篩催化劑;zeolite catalyst;molecular sieve catalyst

天然沸石為一族含水的硅鋁酸鹽礦物，含有堿金屬和堿土金屬，具架狀結(jié)構(gòu)，其中有連通的空腔。為大的金屬陽離子和水分子所占據(jù)，是三維的四面體骨架。人工合成沸石稱為分子篩。硅(或鋁)-氧環(huán)可以形成不同的籠結(jié)構(gòu)，由不同數(shù)量和種類的籠即可形成不同類型的分子篩。分子篩是一種水合的硅鋁酸鹽晶體，其化學(xué)組成通式為：(M是金屬離子，n是M的價數(shù)，m、p分別是SiO2和H2O的摩爾量)，因分子中Si/Al比不同，可以有A、X、Y及絲光沸石型分子篩。分子篩具有酸堿中心，可用于酸堿催化反應(yīng)，此即為沸石(或分子篩)催化劑。最著名的還有ZSM-5分子篩催化劑。廣泛用于催化裂化等石油加工過程和氣體、液體的分離、回收、干燥、脫水等工業(yè)過程。