Y型分子筛转晶合成菱沸石和等级孔麦钾沸石

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:kykyky666888
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近年来,以沸石为硅源和铝源的沸石分子筛晶间转化越来越受到人们的重视。FAU型分子筛的转晶速率高于硅铝酸盐凝胶(常规合成法),结晶速率的提高是因为原生沸石的分解/溶解产生局部排列的硅铝酸盐物种,这些物种聚集并转晶成另一种沸石。为了进一步了解分子筛间的转化行为,我们研究了FAU向K-MER和CHA分子筛的转晶现象。通过NH4F和草酸对Y型分子筛改性后,研究了Y型分子筛在KOH溶液中的转晶行为。结果表明,传统的合成方法需要7天的时间才能得到硅铝比在1.7-2.1之间的K-MER分子筛,而采用改性后的Y型分子筛只需要3天就可以得到。这是首次用KOH溶液将Y型分子筛转化为K-MER型分子筛的研究报道。n(K2O)/n(Si O2)比对Y沸石的相变行为及形貌转变有显著影响。NH4F改性Y沸石可以转化为Si/Al比为2.2的K-MER分子筛,而草酸改性Y沸石则转化为Si/Al比为3.4的K-MER分子筛。这表明起始Y型沸石的结构对所形成的K-MER分子筛的形貌和结构有很大的影响,这可能是由于不同改性Y型沸石在KOH溶液中溶解速率的不同造成的。在优化n(K2O)/n(Si O2)比例的条件下,采用自上向下和自下而上相结合的方法制备出了多级孔分子筛。以H-Y为硅铝原料,在KOH水热条件下,研究了Y型沸石向CHA型沸石的转晶行为。研究了n(K2O)/n(Si O2)比例和结晶时间对CHA分子筛合成的影响。结果表明,n(K2O)/n(Si O2)和结晶时间对CHA分子筛合成有显著影响。研究了高硅USY分子筛在水热条件下向CHA分子筛的转化行为,发现在晶化时间72h,100℃下,KOH溶液中只能得到无定形材料。而采用TEAOH作为有机模板剂(OSDA),则能合出CHA分子筛。这说明,将高硅USY分子筛转化为CHA分子筛,使用OSDA是必要的。该过程在100℃下即可完成,而文献采用TEAOH合成纳米CHA分子筛时,一般需要在140-160℃下进行。同时,考察了起始Y型沸石和阳离子类型对其所得产物性能的影响。分别以NH4-Y、NH4-改性Y和H-Y为硅铝原料,在100℃,存在KOH的水热条件下,72h晶化后,有趣的是NH4-Y没有转化为任何沸石,可能发生了离子交换而形成K-Y。NH4-改性Y转化为K-MER分子筛,H-Y转化为CHA分子筛,这说明了起始分子筛结构和阳离子对不同分子筛的溶解和转化行为具有显著影响。
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