硬模板剂下ZSM-35分子筛的合成改性及其晶化机制研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Anody12341234
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业用的ZSM-35分子筛常常由于微孔孔道的扩散受限,导致催化剂的活性、稳定性不佳以及易结焦失活等问题。为此,本文拟在晶化过程引入硬模板剂以改善所制分子筛的扩散性能,进而提高其催化性能。本文系统探究了硬模板剂:碳纳米管(CNT)、氧化石墨烯(GO)及活性炭(AC)对ZSM-35分子筛的形貌、孔结构、酸性及其催化性能的影响,并初步探索硬模板剂对ZSM-35分子筛晶化过程的影响。在此基础上,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、全自动比表面及孔隙度(BET)、吡啶红外(Py-IR)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、固体核磁(NMR)、热重(TG)等表征手段考察了硬模板剂对所合成ZSM-35分子筛结构的影响,探讨了 ZSM-35分子筛在催化正丁烯骨架异构化反应中的构-效关系。主要结论如下:(1)晶化过程中引入硬模板剂促使ZSM-35分子筛的[200]晶面变薄,生成薄片分子筛,且可在不同程度上减小分子筛的堆叠程度,从而加快产物的扩散,提高分子筛的催化稳定性。其中,CNT在分子筛晶化过程可以作为隔层,阻断分子筛的堆叠。而且,分子筛在晶化过程中可以围绕着CNT及GO生长,当焙烧除去时便会留下与微孔相连的介孔孔道,从而提高分子筛微介孔的孔道连通性。而AC无法起到提高分子筛孔道连通性的作用。(2)以丁烯异构化反应为探针反应,使用硬模板剂合成的ZSM-35分子筛具有较好的催化活性及稳定性。最佳的硬模板剂种类为CNT,最佳的CNT添加量为40%(CNT/Al2O3=40%)。(3)与常规ZSM-35分子筛相比,以CNT为硬模板剂会提高所合成分子筛的Br?nsted酸(B酸)含量,以GO为硬模板剂则会降低相应分子筛的B酸含量。(4)硬模板剂的引入可缩短分子筛的晶化时长。其中,以40%CNT为硬模板剂的分子筛具有最快的结晶速度,40%AC的次之,40%GO的最慢。相比常规ZSM-35分子筛,以硬模板剂合成的分子筛在初步结晶时出现了一种蒲公英状的新形貌。这种新形貌是无定形硅铝凝胶状态转化为FER晶型的关键步骤,同时是生成片状不堆叠分子筛的前提。(5)ZSM-35分子筛的生长过程一般为:诱导期时,分子筛处于无定形硅铝凝胶状态。诱导期转晶化期时,生成四配位骨架铝,配位环境主要为Si(4Al),Si(3Al)及Si(2Al),此时分子筛开始具有一定的酸量同时形成大量介孔。晶化期转稳定期时,生成五配位铝及六配位非骨架铝,配位环境为Si(1Al)及Si(0Al),分子筛的酸量逐步提升同时介孔含量减小,形成大量微孔,此时FER骨架结构形成。进入稳定期后分子筛发生重构,硬模板剂将影响分子筛的重构过程。以GO为硬模板剂的分子筛出现Si(1Al)部分转变为Si(0Al),五配位铝部分转化为四配位骨架铝及六配位非骨架铝的过程;以CNT为硬模板剂的分子筛出现五配位及六配位非骨架铝部分转化为四配位骨架铝的过程;空白FER分子筛出现Si(1Al)部分转变为Si(0Al),五配位铝部分转化为四配位骨架铝的过程;以AC为硬模板剂的分子筛则不发生重构过程。而且,分子筛经历上述的重构过程后B酸、L酸及介孔含量均大幅提升。
其他文献
从栽培季节、原料选择、配方配制、拌料、装袋、接种、发菌期管理、出菇期管理及转潮期管理,介绍平菇生料栽培关键技术。
期刊
21世纪以来,微电子领域的发展日新月异,摩尔定律表明大约每18个月集成电路上可容纳的晶体管数目便会增加一倍。由于晶体管数目的不断增加而产生的大量热量往往造成电子器件因高温而失效。因此开发出更高效的热管理材料对于微电子领域的发展至关重要。本文主要着眼于高分子基热界面材料的研究,将石墨烯添加到聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,制备出一种具有更高导热系数的聚合物纳米复合材料。通过改善石墨烯的分散性、与聚合物
学位
连续过程以及间歇过程是化工生产过程中的两种基本生产形式,其中连续过程适用于制造大批量低精度需求的化工产品,例如石油化工过程。而间歇过程生产的产品多是搞附加值产品,生产批量较小,因此又被称为批次过程,相较于连续过程而言,批次过程将生产划分为多个阶段,对每个阶段进行不同操作以达到不同的加工目的。其适用于制药工程、塑料成型、半导体制造、精细化工等高精度的生产过程。批次过程是一种多阶段生产过程,系统动态特
学位
结核病是由结核分枝杆菌引起的一种致死性极高的呼吸道慢性传染病。随着耐多药结核分枝杆菌菌株的出现,为了研发有效的新型抗结核病药物,寻找新的抗菌药物作用靶点成为了当前的研究热点。核糖体的生物合成是细胞生命形式的基础,原核生物中,成熟核糖体的缺失会导致细胞功能的缺失甚至生命周期的显著缩短,这表明了核糖体部件的协同合成及组装的重要性。MtRimM(Mycobacterium tuberculosis Ri
学位
并购作为资源再配置的一种战略方式,是企业实现产业布局的重要手段。随着并购市场的超速发展,我国的并购市场中普遍出现了并购溢价的现象,高额的并购溢价则会对主并方的经营财务业绩造成较大影响,在后期还可能会引发商誉暴雷风险。本文选取样本期间为2012年至2018年的沪深A股发生的并购事件为研究样本,从资本市场融资的角度出发,探究错误定价对并购溢价的影响及其内在机制。研究结果表明,不论是公司层面的错误定价还
学位
近年来,政府形象研究成为热点。十九届五中全会提出“行政效率和公信力显著提升”的目标,对政府形象管理提出了更高的要求。而税务机关作为国家重要的经济管理部门,在促进国家经济社会发展和改善民生中,扮演着不可替代的角色。如何加强税务机关形象管理,改善税务机关形象,提升税务机关地位,是新时代加强税收法治化建设的新课题。本文试图引进热门的企业识别理论CIS理论,结合税务机关的属性和职责,搭建税务机关识别系统T
学位
随着互联网技术的进步和普及,基于众筹模式(Crowdfunding)的互联网融资平台在世界范围内迅速发展,引起了学术界的广泛关注。不少研究表明借款人的外部社会资本(家人朋友等)和内部社会资本(平台内群组等)作为一种外部信息可以影响其项目的成功率。而本文发现借款人存在主动建立内部社会资本的行为。内生化的社会资本会直接影响潜在投资者的信息结构,并对融资过程产生影响,甚至带来羊群效应(herdingef
学位
隐含石油是产品与服务在制造、运输等生产过程中直接与间接消耗的石油总和。中国的石油资源多数依赖进口,但进口的石油资源除了用于满足本国需求,还以隐含石油的形式嵌入产品与服务,通过贸易形式对外流出,这种用进口石油支撑的贸易出口方式不利于经济高质量发展,严重威胁国家能源安全。近年来伴随着中国对欧盟出口规模增长,国际分工日益密切,国内产业在逐渐转型升级的同时,也为此付出了隐含石油流出的资源环境代价。为合理控
学位
氢能的能量密度高,在新能源领域有很大的应用前景。甲酸是一种氢含量较高、易于保存和运输的液态储氢材料,利用甲酸液相催化脱氢是获得氢能源的有效方法之一。目前研究较多的是贵金属多相催化剂催化甲酸产氢,但贵金属的高成本和资源稀缺性限制了这类催化剂的商业应用。因此,开发在较低温度下具有优异制氢性能的非贵金属催化剂是甲酸析氢体系的研究重点。本文以Ni-MOF-74作为前驱体合成非贵金属镍纳米催化剂用于催化甲酸
学位
随着经济发展,我国生产方式将由粗放型生产转向高质量生产。依据内生增长理论,技术和创新是我国当前环境下重要的生产推动力之一,是维持我国快速发展的重要支撑手段。尽快实现“由依赖生产要素的生产方式转向创新推动的高质量生产方式”十分重要。而投资房地产带来的高利润,吸引许多企业资金流入房地产行业。房地产市场投资额的扩大,使得我国企业大量资金被占用,阻碍了企业响应国家号召,抑制了企业创新活动的展开。在以上背景
学位