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表面活性剂改性对Y分子筛结构和酸性的影响 冯智，高山松，刘百军 (中国石油大学 (北京)CNPC催化重点实验室，北京，102249) Y分子筛在石油加工和石油化工工业生产中有着广泛的用途。其SiO,/AI,O:比，酸性和孔结 构研究成为热门课题。本文在前人的研究基础上，以草酸为化学改性剂，在脱铝同时引入表面活 性剂，进行水热晶化。并对其改性效果进行了一些研究。 1.实验部分 本实验中所用的NaY由兰炼催化剂厂生产。晶胞参数为2.4734nm，硅铝比2.06，假设其结 晶度为 100 。采用常规法进行钱交换后对其进行水热处理后，在分子筛草酸深度脱铝的同时加 入一定量的表面活性剂CMAOH并水热晶化，过滤，干燥，焙烧得到样品。用NaCl(56.390,110) 粉末作内标，布莱克曲线法计算硅铝比。结晶硅含量 (S)表示分子筛骨架上Si的含量，由分子 筛的结晶度Xc和晶胞参数ao计算:S=10.71x(2.6031一ao)xX,.,,, 2.结果与讨论 2.1对分子筛结构的影响 在保持其他条件不变的情况下，分别改变水热晶化的时间，温度和表面活性剂的加入量，考 察其对分子筛结构的影响。并与未加表面活性剂的样品进行比较。结果见表to 在这三种影响因素中，随着水热晶化时间的增加，脱铝程度继续加深，对结构破坏加重，分 子筛的结晶度和结晶硅都下降;分子筛的晶胞参数变小，硅铝比增大。温度影响较为明显，在品 化温度高于120℃后，随着晶化温度升高，结晶度也随之提高，这是因为水热晶化温度的升高， 分子筛骨架发生重排，骨架中脱除下的铝，重新进入到骨架中去，变成骨架铝，因而结构变得更 加有序性，硅铝比减小，结晶度得到提高。而当加入量CMAOH/Y比值大于0.2时，对分子筛的 结晶度和结晶硅含量影响不大，基本上保持不变。超过0.6时，硅铝比变化也不大，此时CMAOH 已经过量，再增加CMAOH的量，对分子筛结构影响很小。 2.2对酸性影响 由于分子筛的酸性与硅铝比有着密切的联系，因此反应条件对其影响是随硅铝比变化的，硅 铝比提高时，酸性中心数量减少，总酸量减少。但表现在酸性上反应条件影响不大。其中水热晶 化时间只有轻微影响，晶化温度和CMAOH的加入量影响也较小。图!是水热晶化温度对分子筛 酸性的影响NH3-TPD谱图。从图1中看出，晶化温度高时，分子筛硅铝比小，酸量增加，酸强 度低:晶化温度低时，分子筛硅铝比高，酸量少，酸强度高中强酸量增多，酸强度高。 表1改性条件对分子筛结构的影响 TableIInfluenceonthestructureofzeoliteY Xc/ ao/nm Si02/A1203 S 末加CMAOH 37.92 2.4534 3.86 60.80 0 78.30 2.4483 4.71 129.79 6 71.79 2.4458 5.23 120.94 时间h/ 12 73.44 2.4446 5.53 124.67 24 67.85 2.4440 5.70 115.61 36 62.28 2.4435 5.82 106.46 0.018 68.32 2.4485 4.66 113.!2 0.2 67.48 2.4469 4.97 112.89 CMAOH/Y(g/g) 0.6 69.15 2.4462