ZSM-11的合成及表征.pdf

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1、精细石油化工进展第l2卷第3期ADVANCESINFINEPETROCHEMICALSZSM一11的合成及表征刘师前，-，李亚男，金照生，李和兴，杨为民(1．上海师范大学生命与环境科学学院，上海200234；2．中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，上海2O12O8)[摘要]在SiO2一TBABr—NaOH—NaAIO2一H20体系中合成出了一系列硅铝摩尔比不同的ZSI~I一1l沸石，并考察了晶化温度、晶化时间、模板剂用量、碱度、n(H0)：n(SiO)、搅拌速度等因素对ZS／~I一11沸石的影响。得出合成ZSM一11沸石的最佳条件为：晶化温度135℃，晶化时间6

2、d，投料的量比：n(TBA)：(Na~O)：n(A1203)：n(H20)=0．17：0．21：1：(0．0067—0．0167)：25。采用XRD，SEN等对其进行了表征。XRD测定结果表明，合成产物具有典型的ZSM一11骨架结构。SEM测定结果表明，动态晶化能显著减小晶粒尺寸。[关键词]ZSM一11沸石模板剂合成表征zsM一11沸石是高硅ZSM系列中的一员，20去离子水。世纪70年代初期由美国Mobil公司首先合成¨】。1．2ZSM一11沸石的合成ZSlVl一11和ZSM一5均为二维孔道体系的Penta．在烧杯中依次加入H20，NaOH，NaAIO2和sil沸石，两

3、者的孔道结构不同，ZSM一5是由椭圆TBABr，强烈搅拌下逐滴加入硅溶胶。／1．(SiO)：形十元环直孔道(0．54nnl×0．56nm)和正弦形，l(A1203)：，l(TBA)：rl,(Na20)：，l(H20)=1：孔道(0．51nmX0．54am)组成。ZSM一11由椭(0～0．0167)：(0．06～0．2)：(0．05～0．15)：圆形十元环二维直孔道(0．51nmx0．55am)相(2O一5O)。室温下搅拌3h后装入反应釜，于一定交而成。ZSM一5沸石有优异的催化性能，广泛温度下晶化3—20d。过滤、洗涤至中性，120℃用于催化裂化、芳构化、烷基化、歧化等

4、非常重要烘干6—12h，得到一系列硅铝比不同的ZSbl一11的工业化工过程。但结构相似的ZSM一11的合成及应用报道较少。郭新闻等以四丁基氢氧化粉末试样。铵为模板剂，在60℃低温下合成出晶粒大小为1．3ZSM—ll沸石的表征100～200nm的超细全硅ZSM一11分子筛，刘新ZSM一11粉末试样物相组成分析测定在日泰等以四丁基碘化铵为模板剂，研究了全硅本理学D／max一1400型X射线衍射仪上完成。ZSM一11沸石生长机理，发现NaOH在整个晶化仪器操作条件：Cu靶，Ka辐射源，石墨单色器，管过程中有部分起着催化剂的作用；DongJunping电压4okV，管电流40r

5、nA，SEN测试在日本电子以四丁基氢氧化铵为模板剂，在114℃下水热合株式会社JSM一35C型扫描电镜上进行，SEI电压成出粒径小于100nnl的全硅ZSM一11沸石；Pie—25kV，电流1X10A。eionePatrickM以2，2一二乙氧基乙基三甲基铵为模板剂，135℃水热合成ZSM一11沸石。Kus—2结果与讨论tovaMarinaYu以炭黑和四丁基氢氧化铵为双2．1硅铝摩尔比对ZSM—l1沸石的影响模板剂，在180oC条件下水热合成介孔ZSM一11135c【=时晶化一定时间，保持其他投料比不沸石。笔者在SiO2一TBABr—NaOH—NaAIO2一变，仅改变硅

6、铝比，合成Siliealite一2、不同硅铝比H：0体系中，探讨了各合成因素对ZSM—l1沸石的ZSI~I一11沸石，并对其进行XRD表征，结果见的影响，并对其进行表征，得出了该体系的最优合图1。成条件。1实验部分1．1原料收稿日期：2010—10—09。硅溶胶，氢氧化钠，偏铝酸钠，四丁基溴化铵，作者简介：刘师前，硕士研究生：研究方向工业催化。2011年3月刘师前等．ZSM一11的合成及表征直径约3Ixm，椭球形；ZSM一11粒径约3I-Lm，球形。随着铝元素进入沸石骨架，ZSM一11沸石形貌由椭球形变为球形。这说明硅铝比直接影响ZSM一11的形貌。2．2晶化温度对ZS

7、M一11的影响保持硅铝摩尔比为100、其他条件不变，仅改变温度，合成了ZSM一11沸石原粉，XRD对其进行表征，结果见图4。5l0l52O253O3540455020，(。)图1不同硅铝比下合成的ZSM一1l沸石的XRD图谱由图1可以看出，在其他条件不变的情况下，硅铝摩尔比在60～150合成了Silicalite一2和ZSM一11沸石，没有ZSM一5混晶出现，体系中硅铝摩尔比越高，分子筛的成核速率和生长速率越快，因原料中高硅酸根浓度有利于分子筛晶核形5lOl520253O35404550成"]。随着体系中硅铝摩尔比越高，合成ZSM一20／