论文部分内容阅读
Y型沸石分子筛是传统催化和吸附材料,其具有均一的孔径、催化性高、稳定性好等优点。稀土离子可提高Y型分子筛的活性和稳定性,因而稀土分子筛被广泛应用于催化裂化、加氢裂化及异构化等反应。本文设计了一种水热一步合成REY分子筛的方法,以期在Y型沸石晶体水热合成的同时,合成出既有沉积稀土,又有骨架结构中存在稀土元素的REY分子筛。本文首先采用单因素实验方法,研究了以水玻璃为硅源合成NaY型分子筛的主要影响因素,并获得最佳合成条件为：导向剂的陈化温度65℃、陈化时间45min,母液的加料顺序为先将氢氧化钠、水玻璃和导向剂混合,然后加入偏铝酸钠溶液。在Y型分子筛的晶化过程中,凝胶在固液相界面发生溶解重排,逐渐形成结构单元,进一步形成独特的骨架结构。XRD、SEM、TEM和BET测试发现：水热合成的产物基本具有NaY型分子筛的物相、形貌以及孔道结构。而后,以NaY型分子筛为基础原料,研究了离子交换法合成的REY分子筛的工艺过程,并对REY分子筛进行了表征分析。离子交换法最佳的工艺条件为：硝酸铈的加入量为15g/L,交换温度95℃,交换时间60min,选用二交二焙工艺,再进行深度的铵交换大幅度降低钠含量。XRD、TEM和BET分析表明：稀土元素的引入并不会改变Y型分子筛的物相、形貌以及孔径分布等基本结构。最后本文设计了水热一步法合成REY分子筛,其最佳的工艺条件为：先将氢氧化钠、水玻璃和导向剂混合,然后加入偏铝酸钠溶液,最后加入硝酸铈溶液,其中硝酸铈的用量为1.5g。XRD、SEM分析表明：REY分子筛仍具有Y型沸石的物相结构和微观形貌,其中的稀土元素可以以两种不同的形态存在,一是进入分子筛骨架结构中的稀土离子,二是独立存在的沉积稀土；BET测试分析表明：合成的REY分子筛含有微孔结构,但吸附性能较NaY型分子筛有所降低。此外,研究发现向合成体系中加入稀土与有机物的配合物,能够使得晶粒大小和分布变得均匀,但对REY分子筛的结晶度和吸附性能有一定的负面影响；经过酸洗后,分子筛的钠含量明显降低,沉积稀土分布更均匀,但骨架中的稀土元素部分脱离。