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纳米或超细晶粒分子筛与微米分子筛相比具有更大的外比表面积、更多的活性中心、短而规整的孔道结构,具有广阔的应用前景。因此合成出纳米或超细晶粒分子筛是将其广泛应用的首要目标。 本文采用工业级水玻璃为原料,通过导向剂法原位水热合成了晶粒尺寸小于200nm的超细晶粒NaY分子筛。考察了陈化时间、体系碱度、晶化时间、晶化温度等合成条件对分子筛晶粒尺寸和结晶度的影响。并采用X射线粉末衍射(XRD)、BET低温吸附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)氨的程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附傅里叶变换红外光谱(Py-FTIR)、原子吸收光谱(AAS)等技术手段对合成的超细NaY分子筛的物理化学性质进行了表征。研究结果表明,在导向剂陈化时间64h,硅铝胶碱度为6.0,晶化时间4h,晶化温度100℃的优化条件下,合成出了晶粒尺寸小于200nm的超细NaY分子筛。TEM表征结果表明合成的NaY分子筛晶粒尺寸是186nm,通过XRD计算得到相对结晶度是123.4％、n(SiO2/Al2O3)是4.3,BET表征得到比表面积为478m2/g。采用NH3-TPD和Py-FTIR对氢型HY分子筛进行了酸性表征,结果显示在超细HY分子筛中存在较多的弱酸和少量的强酸,且B酸量多于L酸量。考察了超细HY分子筛的水热稳定性,结果表明HY分子筛的水热稳定性随着晶粒尺寸的减小而降低,但增加分子筛的硅铝比,能提高其水热稳定性。 将合成的超细HY分子筛用于模拟油的吸附脱硫测试,脱硫曲线表明在60min达到吸附平衡,且对DBT有一定的脱除能力。将超细HY分子筛进行改性,考察了金属类型和金属负载量对改性HY分子筛吸附脱硫性能的影响。结果表明,Ag和Cu改性后的超细HY分子筛对含硫化合物具有较高的吸附脱除率,且硫容量也提高,当Ag和Cu的负载量为2%时,改性的HY分子筛与未改性的分子筛相比,对含硫化合物的吸附脱除率由32.0%分别提高到89.5%和78.3%。 本文还探讨了不同硅铝比,不同晶粒尺寸大小的HY分子筛的吸附脱硫性能,发现低硅HY的吸附脱硫性能优于高硅HY,不同晶粒尺寸的HY分子筛相比,其吸附脱硫性能呈现如下顺序,即8μmHY>1μmHY>超细HY。结合NH3-TPD、Py-FTIR的酸性表征结果,表明HY分子筛的酸性性质对其吸附脱硫性能起决定性的影响,尤其L酸对吸附脱硫具有明显促进作用。