超稳Y沸石制备技术对沸石铝分布的影响-催化学报.PDFVIP

超稳Y沸石制备技术对沸石铝分布的影响 Ⅱ．均匀铝分布的超稳Y沸石的制备 朱华元 朱可明 张 信 邱孝培 长（岭炼油化工厂石油化工研究所，湖南岳阳 414012） 提 要 对水热处理后得到的USY沸石作进一步的酸处理以及采用改进的氟硅酸盐溶液骨架富硅 工艺，分别得到了经XPS剖面分析证实为铝分布均匀的超稳Y沸石HAY-1和HAY-I。IR分 析表明，在酸处理过程中从USY沸石中去掉的那部分非骨架铝类与3690cm 1处羟基有关， 仍残留在HAY-1沸石中的那部分非骨架铝类与3670cm-1和3600cm-1处羟基有关。XRD和化 学分析表明HAY-I沸石仍含有约50％的非骨架铝类，而HAY-沸石则基本上不含非骨架 铝类，HAY-Ⅱ沸石还显示更高的结晶保留度。DTA分析表明，HAY-I和HAY-两种沸 石的热稳定性均高于USY沸石。 关键词：超稳Y沸石，铝分布，红外光谱，X射线光电子能谱 前文[利用XPS表征证实，采用传统的水热处理法制备的USY沸石具有典型的富 铝表面；采用 N（H4)2SiF6溶液脱铝补硅法制备的FSY沸石则具有典型的缺铝表面。 USY沸石 的表面富铝是由于大量的非骨架铝物类迁移到表面所致，这些非骨架铝物类 的存在将影响到沸石的选择性，如焦炭选择性[2]。FSY沸石的缺铝表面则对其裂解活性 有不利的影响。因此，我们试图进一步改进，以合成出新型的均匀铝分布的超稳Y沸石。 实 验 部 分 1．USY和FSY沸石的制备：参见文献[1]。 2．HAY-I和HAY- 沸石的制备：用一定pH值的盐酸溶液对经过水热超稳化处 理后得到的USY沸石进行洗涤，以清除留在USY沸石晶体内的非骨架铝，酸洗后得到 的超稳Y沸石称为HAY-I。对NH4Y沸石进行一定的预处理，然后再用适当浓度的氟 硅酸盐溶液与其进一步反应，得到的超稳Y沸石称为HAY- 。 3．XPS测定：在 VGESCALABMK- X射线光电子能谱仪上进行，实验方 法详见文献[1]。 4．IR测定：在PE-983红外光谱仪上进行，带有7500Datastation，沸石压片厚 度8mg/cm2，于450,1.33 10-3Pa下处理两小时，然后于室温下饱和吸附吡啶，升 1991年3月30日收到。 温至200℃和400 ，各在1.33 10-3Pa下抽空半小时，在每次处理后都录谱，并存入 计算机。 5.XRD测定：采用日本RigakuD-9C型X射线衍射仪测定沸石样品的晶胞常数 ao和相对结晶保留度。结晶保留度通过比较2=15°～V35°范围内九个强衍射峰的峰强度 变化而得到，以NaY为基准。 6．DTA测定：在DuPont9900热分析仪上进行，样品重量 1.00mg，升温速度 15/mn，升温范围40 1300 ，用以确定沸石晶体的热崩塌温度。 7．孔径分布测定：在美国Micromeritics公司的Digisorb2500吸附仪上进行，样 品在0.133Pa的压力下脱气4小时，然后在77K进行氮吸附测量。二次孔的数量用孔径 在5 15nm范围的孔体积占总孔体积的百分数来表示。 结 果 与 讨 论 一（）酸处理对USY沸石中非骨架铝类的溶解效应 已有许多作者 [3-6]对水热超稳化处理后得到的USY沸石作了进一步的酸洗处理， 以去掉那些残留在USY沸石晶体内部的非骨架铝 “碎屑”(debris)。这种酸洗处理能否在 不破坏沸石骨架的前提下抽提出全部的非骨架铝类，尚须进一步实验确证。 本实验所用的USY沸石晶胞常数为2.451nm，是由NH4Y沸石 (ao=2.472nm)经水 热超稳化处理后得到的。这一晶胞收缩过程相当于从NH4Y沸石骨架晶胞中的58个铝原 子中脱去23个铝原子 骨（架Si/Al比从2.30上升到4.45，一个Y型沸石晶胞硅铝原子总数 Si+A1=192)，这些脱下来的铝原子变成非骨架铝类留在USY沸石中，因此，对于晶 胞常数 o=2.451nm的USY沸石来说，所含的非骨架铝的总量占其总铝量的40％左右 (23/58=40％)。