不同有机模板剂对合成Beta分子筛的影响研究
水热晶化法合成Beta沸石分子筛的研究
水热晶化法合成Beta沸石分子筛的研究姜益森;吕欣欣;郭菊;陈艳红【期刊名称】《山东化工》【年(卷),期】2017(46)5【摘要】Beta zeolite is synthesized with tetraethylammonium hydroxide or tetraethylammonium bromide as the template agent and silica sol or silica gel powder as silicon source and characterized by XRD.To obtain detailed information on the rules of synthesized chemistry, the effects ofTEABr/SiO2, crystallization time, crystallization temperature on Beta zeolite crystallinity were systematically studied.The results suggest that the use of TEABr as an organic template and silica sol as silicon is commercially economical.%Beta沸石分子筛是一种具有三维十二元环孔结构的高硅沸石分子筛,具有独特的催化性能,在石油炼制及精细化工中有着广泛的应用.本文以四乙基溴化铵(TEABr)和四乙基氢氧化铵(TEAOH)为模板剂,以硅溶胶或硅胶粉末为硅源,以铝酸钠为铝源通过水热晶化法合成了Beta分子筛,并通过XRD等手段对合成样品进行表征.同时详细考察了模板剂浓度、晶化温度、晶化时间等因素对Beta分子筛晶化过程的影响,得到了合成Beta分子筛的最佳合成条件.【总页数】3页(P8-9,13)【作者】姜益森;吕欣欣;郭菊;陈艳红【作者单位】中国石油大学胜利学院化学工程学院,山东东营 257061;中国石油大学胜利学院化学工程学院,山东东营 257061;中国石油大学胜利学院化学工程学院,山东东营 257061;中国石油大学胜利学院化学工程学院,山东东营 257061【正文语种】中文【中图分类】TQ426.61【相关文献】1.水热晶化法合成介孔氧化铝分子筛研究 [J], 朱华2.水热晶化法合成Ti-MCM-41分子筛的研究 [J], 郭建维;刘卅3.系列富硅铝矿石水热晶化法合成纳米莫来石复相粉体的研究 [J], 童玲欣;李金洪;刘芳;林志祥4.不同粒径Beta沸石分子筛的准固相绿色合成研究 [J], 郭红;杨先海;盛文斌;梁荣海5.不同粒径Beta沸石分子筛的准固相绿色合成研究 [J], 郭红;杨先海;盛文斌;梁荣海因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同模板剂合成的 SAPO -34分子筛催化丁烯裂解
不同模板剂合成的 SAPO -34分子筛催化丁烯裂解胡云峰;胡影;陈焕【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2015(000)006【摘要】Currently,the demand for propene is rising because of downstream products. It is important to improve the production capacity of propene. SAPO-34 with eight-membered ring channel can effectively improve the selectivity to low carbon olefin,especially the selectivity to propene. In this paper,SAPO-34 molecular sieves were synthesized by using diethylamine(DEA),tetraethylammonium hydroxide(TEAOH) and DEA + TEAOH as the templates,and characterized by XRD,NH3-TPD and SEM. The influence of the templates on the catalytic properties of SAPO-34 molecular sieves for 1-butene catalytic cracking was investigated in a fixed bed reactor. The results indicated that templates had the important influence on particle size,acid strength,acid amounts and catalytic properties. The sample prepared with TEAOH as the template had the least acid amount and the weakest acid strength. The sample synthesized with DEA template possessed the most acid amount and the strongest acid strength. The double templates exhibited additive effect. In 1-butene catalytic cracking reaction,the less the amount of acid sites and the weaker the acidity of SAPO-34 molecular sieve,the higher the selectivity to propene. The highest yield of propene was 33. 61% .%受下游产品的影响，丙烯需求量逐年上升，提高丙烯生产能力显得尤为重要。
模板法制备MCM-41分子筛及应用
02
模板法制备MCM-41分子筛
模板剂的选择
模板剂种类
选择合适的模板剂是制备MCM-41分子筛的关键， 常用的模板剂包括阳离子表面活性剂、阴离子表面 活性剂、非离子表面活性剂等。
模板剂性质
模板剂的性质如碳链长度、电荷性质等对MCM-41 分子筛的形貌、结构和性能具有重要影响。
模板剂浓度
模板剂浓度的高低直接影响MCM-41分子筛的合成 速度和产物纯度。
04
MCM-41分子筛的应用
在吸附领域的应用
气体分离
MCM-41分子筛具有均匀的孔径和良 好的吸附性能，可用于气体分离领域， 如工业尾气的脱硫脱硝、氢气纯化等。
去除有害物质
MCM-41分子筛可以吸附水中的有机 物、重金属离子等有害物质，达到净 化水质的目的。
在催化领域的应用
石油化工
MCM-41分子筛作为催化剂载体， 可用于石油化工领域的催化裂化、加 氢裂化等反应，提高油品质量和产量 。
研究结论
模板法制备mcm-41分子筛具 有操作简便、条件温和、产物 纯度高等优点，为工业化生产 提供了可能。
通过调节模板剂的种类和浓度 ，可以实现对mcm-41分子筛 结构和性能的调控，为其在催 化、吸附和分离等领域的应用 提供了广阔前景。
mcm-41分子筛在催化裂化、 烷基化、脱蜡等石油化工领域 表现出优异的性能，有望替代 传统催化剂，降低能耗和环境 污染。
模板法制备MCM-41分子筛是当前研究的热点，通 过选择合适的模板剂和制备条件，可以实现对 MCM-41孔道结构和形貌的调控。
研究意义
探索新型的模板剂和制备方法，提高MCM-41分子筛的合成效率 和可控性，对于推动分子筛材料的发展和应用具有重要意义。
Beta分子筛择形催化合成对二异丙苯的研究的开题报告
Beta分子筛择形催化合成对二异丙苯的研究的开题报告一、研究背景及意义二异丙苯（p-diisopropylbenzene）是一种重要的有机化工原料，广泛应用于化学、医药、农药、染料等领域。
其合成方法主要包括氢气化、芳构化、酸催化、氧化等方法，但这些方法往往要求高温、高压、强酸或强碱等条件，存在能耗大、设备复杂、产生废弃物及排放污染物等问题。
Beta分子筛是一种具有微孔结构的催化剂，能够选择性催化分子大小适中的反应物，具有高活性、高选择性、低副反应、易于分离和回收等优点。
因此，探索Beta分子筛在二异丙苯合成过程中的应用，将有助于开发一种新型高效、低能耗、环保的合成方法。
二、研究内容与方法本研究旨在利用Beta分子筛择形催化合成二异丙苯，具体研究内容如下：1. 合成Beta分子筛，并对其进行物理化学表征分析；2. 考察不同催化剂用量、反应温度、反应时间、反应物比例等条件对反应的影响，优化反应条件；3. 分析反应产物结构和质量，探究Beta分子筛的择形催化效应；4. 系统评价Beta分子筛催化合成二异丙苯的优劣和适用性。
该研究将采用实验室合成Beta分子筛，并结合催化合成、物理化学测试、结构表征、反应动力学等手段开展研究。
三、研究预期成果通过研究，预期获得以下成果：1. 合成高比表面积、高结晶度的Beta分子筛，并分析其物理化学特性；2. 优化Beta分子筛催化合成二异丙苯的反应条件，并分析影响因素；3. 分析反应产物结构和质量，并研究Beta分子筛的择形催化效应；4. 系统评价Beta分子筛催化合成二异丙苯的优劣和适用性，为该反应过程的工业应用提供参考。
四、研究计划与进度本研究将分为以下几个阶段进行：1. 阶段一：制备Beta分子筛，进行物理化学表征分析。
预计完成时间为2个月；2. 阶段二：优化Beta分子筛催化合成二异丙苯的反应条件，在实验室内开展反应动力学研究。
预计完成时间为3个月；3. 阶段三：分析反应产物结构和质量，探究Beta分子筛的择形催化效应。
一种骨架中高含量fe的beta分子筛及其制备方法
一种骨架中高含量fe的beta分子筛及其制备方法近年来，高含量Fe的分子筛催化剂因其对直接法合成香料和高效催化剂的应用而备受关注。
分子筛是由无定形物质火成生成的多孔结构固体，具有特定的孔径和孔结构，能够通过选择性吸附和解吸分子。
其中一种重要的分子筛是beta分子筛，具有较小的孔径和较高的骨架硅铝比。
本文将介绍一种骨架中高含量Fe的beta分子筛及其制备方法。
首先，我们需要准备合成beta分子筛的原材料。
原材料主要包括硅源、铝源和铁源。
硅源可以是硅酸钠、硅酸铝或硅酸铈等；铝源可以是硫酸铝或硫酸铈等；铁源可以是铁氯化物或硫酸二铁等。
此外，还需要有适当的模板剂、碱剂和水。
其中，模板剂的选择非常重要，常用的有季铵盐类、季磺酸盐类和非离子表面活性剂等。
在制备过程中，首先需要溶解模板剂于适当的溶剂中。
其次，将硅源、铝源和铁源溶解于水中，并投入适当碱性的溶液中。
理想情况下，溶液应该能够保持一定的pH值，一般为8到14之间。
然后，将溶解的硅源、铝源和铁源慢慢滴入前一步中制备的模板剂溶液中，并进行搅拌混合。
考虑到反应速率的控制，温度的选择也非常关键，一般在50到100摄氏度之间。
在反应过程中，溶液中的硅源、铝源和铁源将与模板剂发生骨架聚合反应，逐渐形成Beta分子筛的结构。
在适当的时间后，分子筛晶体将从溶液中生长出来。
这时，需要进行分离和洗涤等处理，以去除悬浮的固体和杂质，同时保留得到的高含量Fe的beta分子筛。
最后，将洗净的产物干燥，并进行物理和化学性质的表征。
该方法制备的高含量Fe的beta分子筛具有许多优点。
首先，该分子筛具有较小的孔径和较高的骨架硅铝比，使得其在许多催化反应中具有较高的选择性和活性。
其次，高含量的Fe将为反应过程中的氧化还原反应提供更多的活性位点，促进催化反应的进行。
此外，通过合适的调控，还可以改变分子筛的孔道结构和孔径分布，进一步拓展其在不同领域的应用。
综上所述，本文介绍了一种骨架中高含量Fe的beta分子筛及其制备方法。
固相合成β分子筛及其合成机理的理论计算研究的开题报告
固相合成β分子筛及其合成机理的理论计算研究的开题报告一、研究背景和目的β分子筛是一种重要的分子筛材料，具有大孔径、高比表面积和良好的热稳定性，被广泛应用于催化、吸附、离子交换等领域。
固相合成是一种有效的β分子筛合成方法，具有高产率、绿色环保等优点，但其反应机理尚未得到深入研究。
本文旨在通过理论计算探究固相合成β分子筛的合成机理，为其优化合成提供理论指导。
二、研究内容和方法本文将采用密度泛函理论方法，结合能量计算和反应通道分析，研究固相合成β分子筛的合成机理。
具体研究内容如下：1.β分子筛种类的选择：挑选目前较为广泛应用的β分子筛种类，如Beta、BEA或MFI等。
2.固相合成反应机理的探究：通过吸附模拟，探究组成反应物在固体模板表面的吸附模式及其结构变化，并结合反应通道分析理论计算方法，揭示固相合成反应过程中中间产物之间反应的机理。
3.固相合成反应活化能的计算：对固相合成反应的每个反应步骤的活化能进行计算，并分析不同反应条件对其反应动力学行为的影响。
4.固相合成反应机理的最优化：根据理论计算结果，对合成机理中效率低下的反应步骤进行优化，以提高合成效率和降低制备成本。
三、研究意义和预期成果本文采用理论计算研究方法，结合能量计算和反应通道分析，探究固相合成β分子筛的合成机理，为该材料的优化合成提供理论指导。
本文预期成果如下：1.揭示固相合成β分子筛的反应机理。
2.计算固相合成反应过程的活化能。
3.提出可行的合成反应优化方案，以提高合成效率和降低制备成本。
4.为实验研究提供理论支持。
总之，本文的研究成果将为固相合成β分子筛的合成机理和制备技术的优化提供理论指导，拓展该材料在催化、吸附和离子交换等领域的应用。
模板剂对合成中孔分子筛MCM-48的影响
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第48卷第4期 当 代 化 工 V ol.48，No.4 2019年4月 Contemporary Chemical Industry April ，2019基金项目：国家自然科学基金项目，编号分别为：21776166, 21776167, 21805170，21276148。
收稿日期：2018-08-23不同有机模板剂对合成Beta 分子筛的影响研究尹晓燕1，孙学义2（1. 山东理工大学 化学化工学院， 山东 淄博 255000； 2. 中国化工集团 山东华星石油化工集团有限公司， 山东 东营 257335）摘 要： Beta 沸石分子筛是一种在化工领域应用较为广泛的催化材料。
目前制备出的Beta 沸石分子筛的粒径大多数是微米级，纳米级的制备研究相对薄弱。
针对于此，采用单模板剂（TEAOH ）或添加第二模板剂，主要有聚乙烯醇（PV A ）、羧甲基纤维素钠（CMC ）以及三乙醇胺（TEOA ）来制备纳米级Beta 沸石分子筛，探索一条适合工业大规模生产的简单可行的制备路径。
关 键 词：Beta 分子筛；有机模板剂；分子筛合成中图分类号：TQ 426 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2019）04-0670-04Study on the Influence of Different Organic Template Agenton the Preparation of Zeolite BetaYIN Xiao-yan 1, SUN Xue-yi 2（1. School of Chemistry and Chemical Engineering,Shandong University of Technology, Shandong Zibo 255000, China ； 2. Shandong Huaxing Petrochemical Group Co., Ltd. of China National Chemical Corporation, Shandong Dongying 257335, China ）Abstract : Zeolite Beta is a kind of catalytic material that is widely used in the chemical industry field. By now, the size of zeolite Beta is mostly microsize, but the nanosized zeolite Beta is hardly prepared. In this paper, TEAOH was used as the first organic template agent, and PV A, CMC or TEOA was used as the second organic template agent in the preparation of nanosized zeolite Beta. This research work is helpful to find a simple and feasible preparation process of zeolite Beta in large scale industrial level.Key words : zeolite Beta; organic template; zeolite synthesisBeta 沸石分子筛是一种高硅分子筛，其硅铝比可达到10-200。
与其他微孔沸石分子筛相比， Beta 沸石分子筛具有一种独特的三维交错结构的十二元环通道体系，是唯一一种三维大孔十二元环孔结构的高硅分子筛[1]。
因为Beta 沸石分子筛具有微孔结构较为有序、比表面积较大、热及水热稳定性较好等优点，从而成为石油化工领域应用较为广泛的催化剂之一，在异构化反应、醚化反应、烷基化反应、烯烃水合、烃类裂解、酯化反应等诸多催化领域表现出良好的催化活性与裂化产物选择性，且能够作为分离芳香烃的吸附剂[2-6]。
目前，制备Beta 沸石分子筛的主要方法是水热合成法，制备出的分子筛粒径大多数是微米级。
微米级分子筛催化剂的弱点在于容易发生积碳现象，使得反应物和产物不易扩散出去，易堵塞分子筛，使分子筛失去活性。
降低分子筛粒径可以有效提高其比表面积，提高催化活性和减少扩散路径，从而提高催化剂的抗积碳能力以及延长催化剂寿命[7,8]。
针对于此，本文的主要研究内容为尝试采用通过添加不同有机模板剂来制备纳米级Beta 沸石分子筛，采用的有机模板剂主要为四乙基氢氧化铵（TEAOH ），聚乙烯醇(PV A)，羧甲基纤维素钠(CMC)以及三乙醇胺（TEOA ），从而探索出一条适合工业大规模生产的简单可行的制备路径。
1 实验部分1.1 化学试剂纳米二氧化硅粉，偏铝酸钠、盐酸、四乙基氢氧化铵(TEAOH)、 聚乙烯醇(PV A)、羧甲基纤维素钠(CMC)、三乙醇胺(TEOA)等均为国产分析纯试剂。
1.2 Beta 分子筛的合成合成溶液的初始原料摩尔比为：1SiO 2: 0.028Al 2O 3: 0.028Na 2O: 0.6TEAOH: 0.2HCl: 21H 2O 。
首先，称取17.676 g 的TEAOH 于烧杯中，再称取0.348 g 的HCl 滴加入TEAOH 溶液中，并第48卷第4期 尹晓燕，等：不同有机模板剂对合成Beta分子筛的影响研究 671放入搅拌器上开始搅拌。
然后，再称取3 g的纳米SiO2粉末，边搅拌边缓慢加入混合液中。
另取一烧杯称量8.758 g H2O，称取0.348 g的NaAlO2加入水中搅拌使之溶解。
待NaAlO2溶解完毕，将NaAlO2溶液缓慢滴加入之前的混合液中，形成白色凝胶，将之装入不锈钢高压反应釜中，放入电热鼓风干燥箱中晶化。
待晶化结束后，将反应釜取出，将釜内药品进行离心水洗至中性后干燥。
干燥后的样品研磨后放入马弗炉中550 ℃煅烧7 h。
在此配方基础上添加不同量的聚乙烯醇(PV A)、羧甲基纤维素钠(CMC)、三乙醇胺(TEOA)重复此实验过程。
1.3 Beta分子筛的表征Beta分子筛的XRD图谱由X-射线衍射仪(德国Bruker)进行测量，其SEM微观形貌通过扫描电子显微镜(美国，FEI Sinrion 200) 进行观测。
2 结果与讨论2.1 添加四乙基氢氧化铵（TEAOH）条件下合成Beta分子筛对分别经由100 ℃ 8 d、150 ℃ 7 d和180 ℃5 d晶化的Beta100、Beta150以及Beta180进行X射线衍射（XRD）分析，如图1所示。
图1所显示的是Beta100、Beta150以及Beta180三种沸石分子筛的对比XRD谱图。
由图可知，经由100 ℃晶化8 d得到的Beta100的XRD图像结果为不定形晶型，说明低温不利于Beta的合成。
而经由150 ℃晶化7 d得到的Beta150和180 ℃晶化5 d得到的Beta180的XRD图像形貌符合Beta沸石分子筛的典型峰值分布[9]，且两者相比结晶度并无太大差别。
考虑到150 ℃条件下进行晶化太过费时，而180 ℃能够有效缩短合成时间，故在接下来的试验中选用180 ℃ 5 d的晶化条件来进行实验。
图2所示为Beta180沸石分子筛SEM谱图，从图中可以清晰地看出，所合成的Beta沸石分子筛为细小纳米晶粒的团聚体，团聚体呈现规则的球状相貌，团聚体颗粒接近500 nm。
由以上结果可知，通过添加有机模板剂TEAOH可以合成出Beta沸石分子筛的纳米团聚体，颗粒形貌接近球形，较为规则。
2.2 添加羧甲基纤维素钠（CMC）条件下合成Beta分子筛图3为分别添加了0.2、0.4、0.6摩尔的羧甲基纤维素钠的样品的XRD图谱，样品分别标为Beta0.2CMC、Beta0.4CMC、Beta0.6CMC以及Beta180。
通过与Beta180XRD图谱对比可以发现，当加入0.2、0.4摩尔的羧甲基纤维素钠后，样品的峰值并未有明显的增加，反而出现了些许的降低，但是当加入的羧甲基纤维素钠的量达到0.6摩尔时，峰值有了明显的提高。
图1 Beta100、Beta150以及Beta180XRD谱图Fig.1 The XRD patterns of Beta100,Beta150 and Beta180 A: 100 ℃晶化8 d, B: 150 ℃晶化7 d, C: 180 ℃晶化5 d图2 Beta180沸石分子筛SEM谱图Fig.2 The SEM image of Beta180图3 Beta0.2CMC、Beta0.4CMC、Beta0.6CMC以及Beta180的XRD谱图Fig.3 The XRD patterns of Beta0.2CMC,Beta0.4CMC,Beta0.6CMCand Beta180A: Beta180, B: Beta0.2CMC, C: Beta0.4CMC, D: Beta0.6CMC图4 Beta0.6CMC的SEM谱图Fig.4 The SEM image of Beta0.6CMC672 当 代 化 工 2019年4月由于加入0.6摩尔已是溶液所能容纳的极限，故此未向原料中继续添加羧甲基纤维素钠。
所以，就目前的实验内容来看，加入添加剂羧甲基纤维素钠的量为0.6摩尔时的结晶度最高。
图4所示为Beta 0.6CMC 的SEM 谱图。
由图中可以明显看出，加入羧甲基纤维素钠后，Beta 沸石分子筛团聚体的粒径要扩大了近一倍，颗粒粒径大约为700 nm 左右。
但是同时，初级小晶粒粒子之间的孔隙率增加，说明介孔性能提高。
因此，可以认为羧甲基纤维素钠的加入使得Beta 分子筛的纳米颗粒团聚现象得到了一定的缓解 ,分散性有一定提高。
2.3 添加三乙醇胺(TEOA)条件下合成Beta 分子筛所添加的三乙醇胺的摩尔量与1 mol SiO 2相比分别为0.1、0.2、0.4 mol ，得到的三个样品分别记为Beta 0.1TEOA 、Beta 0.2TEOA 和Beta 0.4TEOA 。
图5显示了Beta 0.1TEOA 、Beta 0.2TEOA 和Beta 0.4TEOA 这三个样品的XRD 图谱，整体来说，结晶程度都不高。
其中，Beta 0.2TEOA 的峰值比Beta 0.1TEOA 和Beta 0.4TEOA 的峰值要高。
图6为Beta 0.2TEOA 的SEM 电镜图片，从图中可以看出，样品颗粒较小并且形貌较不规则，有无定型物质存在，这与其XRD 谱图中较低的结晶度相对应，这说明添加三乙醇胺虽然能够合成纳米级的Beta 分子筛，但是结晶度不太理想。