单一分子模板剂合成具有多级孔道的pentasil分子筛的研究物理化学专业论文.docxVIP

华东师范大学硕士学位论文 华东师范大学硕士学位论文 摘要 摘 要 为提高沸石分子筛催化活性中心的可接近度，改善其扩散性能，扩大沸石分 子筛在处理大分子反应物方面的应用范围，多级孔道分子筛的合成得到了巨大的 发展。目前文献报道的合成多级孔的沸石分子筛，或需要多步处理分子筛；或者 需要添加额外的模板剂／添加剂，导致合成步骤烦琐或者合成成本昂贵。本论文 主要研究具多级孔道的Pentasil结构的分子筛、表征以及催化性能，论文分为三 部分。 第一部分为纯ZSM一5分子筛的合成，通过使用单一模板剂经过水热一步合 成具有多级孔ZSM．5的分子筛材料，主要用到有机胺做模板剂，即不同碳链长 度的乙胺、丁胺和辛胺，考察模板剂碳链长度对合成分子筛粒子形貌的影响，以 及硅铝比的影响。还使用了四丙基氢氧化铵为模板剂，考察了模板剂用量和晶化 温度的影响，并通过苯酚和叔丁醇的烷基化反应来表征材料的催化活性。研究发 现铝酸盐含量少时疏水性的长链胺得到样品结晶度离。模板剂量越多，得到一级 粒子越大，二级粒子堆积成球，球径也有增大的趋势；低温下合成，晶化速度减 慢，产生晶核多，粒子越小，在苯酚和叔丁醇的烷基化反应中活性较高。 第二部分是silicalite．2分子筛的合成，由TBAOH．TEOS．H20体系合成具有 多级孔道的silicalite．2分子筛并研究其催化性能，在实验中考察模板剂量、水量、 晶化时间等因素对粒子堆积的影响。与silicalite-1相比，在纳米沸石材料的结构 和性质方面提供有用的信息。在摩尔组成为0．25 TBAOH：1．0 TEOS：25 H20反 应体系中得到50 nm的粒子，低的TBAOH／TEOS和H20／TEOS有利用形成的 silicalite．2。所合成的silicalite．2由20．30 IIIll的粒子聚集而成，而siliealite．1是 分散的粒子。 第三部分是MFI／MEL共晶结构分子筛的合成。用四丁基氢氧化铵作模板剂， 通过添加不同小分子助剂，合成具有多级孔道MEL／MFI结构的共晶材料。并考 察模板硅源、模板剂量、水量以及小分子助剂种类和用量等因素对粒子堆积的影 响。最后得出以乙醇为小分子助剂，加入醇硅比为1时得到的样品效果最好，不 论是结构还是形貌均为最优。 关键词：Pentasil结构：ZSM．5分子筛：Silicalite．2分子筛；MFI／MEL共晶结构； 介孔 ABSTRACTTo ABSTRACT To enhance the accessibility of the catalytic active sites in the zeolites，improve the diffusion properties of zeolite and broaden the scope of its utility，hierarchical zeolites aggregated／assembled by the nanocrystals have been paid important attentions．In present，hierarchical zeolites call be synthesized by post-treatment or with additional secondary templates／additives added．This dissertation focuses on the synthesis．characterizations and catalytic properties of hierarchical Pentasil zeolites． There ale three parts in the dissertation． In the first part，mesoporous ZSM一5 zeolites carl be one—step synthesized using ethylamine．butylamine and n．octylamine as single template．The carbon chain length of templates and Si02／A1203 ratio influenced zeolite morphology．Using tetrapropyl 扣nmonium bromide as template，the effect of template content and crystallization temperature combined with the catalytic activity were investigated．Hierarchical zeolite aggregat