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EU-1分子筛是一类具有微孔孔道的EUO型拓扑结构分子筛,含有十元环直孔道(0.58*0.41nm)及与之垂直相通的十二元环侧袋(0.68*0.58nm)。由于EU-1分子筛独特的孔道结构,使其在二甲苯异构化反应中具有良好的催化性能。因此,对EU-1分子筛的研究引起了国内外专家学者的广泛关注。EU-1分子筛为一维孔道微孔分子筛,微孔扩散受到限制。如果能在EU-1分子筛表面制备一些介孔,使参与反应的分子能够更容易接触到孔道内的活性位,将会有效提高分子筛催化反应活性。目前,本课题组担当着我国二甲苯异构化催化剂中的催化新材料开发和工业生产技术指导的重任,我们课题组在EU-1分子筛应用于二甲苯异构化催化的工业实践中也发现,由于工业合成EU-1分子筛受分离、洗涤工艺所限,残留在晶粒间隙的无定形硅铝物种不能彻底清除、堵塞介孔孔道,造成EU-1分子筛产品反应活性偏低等问题。利用碱、酸后处理改性是微孔分子筛表面引入介孔的一类方法,通过碱、酸后处理、疏通EU-1分子筛晶间介孔孔道、改善分子筛扩散性能应是提高其催化反应性能的有效手段。碱处理主要用碱溶液腐蚀部分分子筛骨架产生介孔结构,其在保持微孔骨架结构不垮塌的前提下,利用新的晶间及晶内介孔来强化分子筛孔道内的分子扩散,进而影响分子筛催化性能;酸处理法其本质是脱除分子筛骨架中的铝,提高硅铝比,提高酸强度及水热稳定性,也形成一些晶间介孔。本论文研究选用工业产品作为后处理原料及参比样。首先设计采用不同浓度的氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、盐酸等对EU-1分子筛进行碱、碱-酸联合后处理,期望获得丰富晶间介孔的EU-1分子筛,同时能够最大程度保留原有EU-1分子筛骨架结构以及酸性特征,提高二甲苯异构化的催化活性、抑制副反应。研究发现:氢氧化钠的碱性较强,严重破坏了EU-1分子筛骨架结构。经较温和的碳酸钠碱溶液后处理,产物结晶度变化介于88%-106.5%,晶格结构较为稳定;随着碱浓度增加,硅铝比总体呈下降趋势、BET总比表面积呈下降趋势、外比表面积和介孔体积是呈先增大后减小趋势。在优化工艺条件下,经0.05mol/L碳酸钠处理样品,外比表面积76.3m2/g、介孔体积0.155 cm3/g,比未改性时增大了9.8%、6.9%;经0.05mol/L的碳酸钠、0.1mol/L的盐酸碱-酸两步后处理的样品在二甲苯异构化反应中表现出良好的选择性和活性,活性由23.03%提高到23.61%;选择性由85.09%增加到87.14%。研究发现,经相对温和、较低浓度的碳酸钠-盐酸后处理,主要侵蚀掉了分子筛微晶间隙中的无定形的硅铝物种,增加了外比表面积、介孔体积,而对于分子筛骨架结构、酸强度等改变不大。在此基础上,进一步开展了对碱、碱-酸的后处理工艺中温度、固液比、时间等条件的优化,以获得最佳工艺条件,从而为工业化生产提供实验基础数据和前期探索结论。实验结果表明,将常规的EU-1分子筛在温度为80℃、固液比为7、碳酸钠浓度为0.05mol/L、处理时间为24小时的条件下碱处理,可以得到介孔体积较大、外比表面积较高的后处理样品;碳酸钠碱处理的最佳工艺是温度为80℃、液固比为7、碳酸钠浓度为0.05mol/L、处理时间为24小时。在酸处理的工艺研究中发现,当盐酸浓度为0.1mol/L、常温时是最佳工艺条件。本论文最后部分,研究探索了通过添加表面活性剂原位合成富含介孔的EU-1分子筛的方法。实验利用十二烷基苯磺酸钠合成EU-1分子筛,研究考察了表面活性剂添加时间及不同添加量对合成EU-1分子筛的影响。通过XRD、SEM、NH3-TPD、氮吸附-脱附等表征手段对EU-1分子筛进行表征,并对样品进行二甲苯异构化的催化性能评价。结果表明:与原样相比,添加表面活性剂的样品的结构仍是EUO拓扑结构,其总比表面积、总孔体积、介孔表面积、介孔体积均明显增大。其中介孔体积可增加18.2%,极大降低了反应扩散限制,其二甲苯异构化活性23.31%增大到23.62%,表明添加表面活性剂能够有效提高EU-1分子筛的反应活性。