ZSM-5沸石分子筛改性研究进展
合成ZSM_5沸石分子筛的吸附性能研究
腾电子有限公司 ; ZSM - 5 沸石 (自制 ) ; 氯化铵 : 分 析纯 ,包头市西陇化工厂 ;酒石酸钾钠 :分析纯 ,西安 化学试剂厂 ;碘化汞 :分析纯 ,光华化学厂 ;碘化钾 : 分析纯 ,国药集团化学试剂有限公司 。 1. 2实验原理 在氯化铵溶液中加入一定量沸石样 品 ,测其加入前后铵离子浓度的变化 ,就可确定沸石 对铵氮的吸附量 。溶液中铵氮的吸附用纳氏试剂分 光光度法测定 ,原理是 :游离态的氨或铵离子与纳氏 试剂反应 ,生成黄棕色络合物 。该络合物的色度与 铵氮的含量成正比 ,可用分光光度法测定 [ 3 ] 。 1. 3 氯化铵标准溶液的配制及吸光度的测定 取氯 化铵适量 ,在 100℃下干燥一段时间后 ,称取 3. 8190g 溶于蒸馏水中 ,移入 1000mL容量瓶中 ,稀释至标线 ,此溶 液氨氮浓度为 1. 0 ×103mg/L,所配制溶液为铵标准储备 溶液 ;再将铵标准储备溶液精确配制成浓度为 0. 0、0. 1、 0. 2、0. 6、1. 0、1. 4和 2. 0mg/L的铵标准使用溶液 。
0. 050 0. 830 1. 297
度达到 6. 77mg /L 时 ,吸附基本达到饱和 。
2. 2 吸附等温线的数学拟合 讨论溶液的吸附时经
常用到的等温线公式有 Langmuir公式和 Freundlich
公式 [ 6 ] 。Langm uir吸附等温式模型的建立基于以下
·72·
榆 林 学 院 学 报 2008年第 2期 (总第 72期 )
2 结果与讨论
在一定温度下 ,吸附达到平衡时 ,不同浓度吸附 2. 1 吸 附 等 温 线 的 绘 制 超 微 ZSM - 5 沸 石 对
质在固 - 液两相间达到吸附平衡时吸附剂对吸附质 的吸附容量 (浓度或质量 )随吸附质液相平衡浓度
二次生长法中ZSM-5型沸石分子筛膜合成规律的研究
种 的引入 方式等 对成膜 的 影 响 ； 定 了采 用 浸涂 法 引入 晶种 ， 确 晶化 液摩 尔组 成 为 （ ｚ ： ＮａＯ） （ ２ ３ ： （ｉ２ ： （ Ｐ Ｂ ） （ ２ ：１ ：：０ ：０ １ ０ ， １０℃ ， Ａ１ ） Ｓｏ ） Ｔ Ａ ｒ ： Ｈ Ｏ） ５ １１０ ２ ：００ ０在 ８ Ｏ 晶化 ４ ， ８ｈ 可在 多 孔 ａ一 ０ ３陶瓷管 支撑体 外表 面合成 了 Ｚ Ｍ 一５沸石分 子 筛膜 ． Ｘ Ｄ，Ｅ 和单 组 分气体 Ｓ 用 Ｒ ＳＭ 的渗 透对膜进 行 了表征 ． 结果表 明 ， 所合 成 的沸石 膜 是 典 型 的 Ｚ Ｍ 一５沸 石膜 ， 表 面 晶粒 生 Ｓ 膜 长发 育较 完整 ， 列 紧 密 ， 较 大裂 缺 ； ２Ｎ 排 无 Ｈ ， ２在 膜 内的 渗 透 率分 别 为 ４ ５ ．１×１ 一 ， ．４× ０ １３
次 生长 法【＿ 但 是 ， 二次 生长 法合成 Ｚ Ｍ 一５沸 ６． Ｊ 对 ， Ｓ 石 分子筛 膜 的规律 研究 得 较 少 ． 文 采 用 正交 试 验 本
法， 考察了二次生长法合成 Ｚ Ｍ一５ ｓ 沸石膜过程 中， 制膜 液碱 量 、 板剂 的用 量 、 模 晶种 的引入 方式等 对成
１ 实 验 部 分
１ １ Ｚ Ｍ 一５沸石 分子 筛膜 的合成 ． Ｓ 多孔 ａ一 ０ ３陶 瓷 管 ， 内径 ８ｒｒ ， 径 １ ｎ 外 ｎ ３
ｍｉ， ４ ｒ， 径 ２ｔｎ 孔 隙率 ３ ％ ～４ ％ ， ｌ 长 ０ｒ ｎ 孔 ｌ ｎ ， ａ ８ ０ 南 京 工 业 大 学 提 供 ． 表 面 打 磨 光 滑 ， １ ｌ 外 在 ０ｍｏ／ Ｌ Ｎａ Ｈ溶 液 中浸泡 １ Ｏ ～２天 ； 出后 用超 声 波清 洗器 取 反 复清洗 ， 次 １ ｎ烘 干备 用 ． 每 ０ｍｉ，
疏水改性ZSM-5吸附剂吸附CO2研究
洗 ，疏水 改性 处理 后 ，通 过低 温 Ｎ 吸 脱 附 、Ｈ。 ｃ 吸 附等 温 线 、Ｘ Ｄ 等 手段 进 行 表 Ｏ／ Ｏ Ｒ
征 和评 价 。结 果表 明 ，所制备 的疏水 分子 筛吸 附 剂 比表 面积 达 ２ ６ ／ ，Ｃ ９ ｇ Ｏ：的 吸 附性 能 ｍ 略 有提 高 ，且 疏水 性优 良，在 ９ 相对 湿度 下吸 水率 只有 约 １ 。 ０
２１ ０ ２年 ４月
中 国 空 间 科 学 技 术
Ｃｈｉ ｅ ｅ Ｓｐ ｃ ｉｎｃ ｎｄ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｎ ｓ ａ ｅ Ｓｃｅ ｅ ａ ｃ ｎｏ ｏ ｙ
第
２ 期
疏 水 改 性 Ｚ Ｍ一 附剂 吸 附 ＣＯ２ 究 Ｓ ５吸 研
王喜 芹 李凯 栾志 强 叶 平伟
因此 ，本研 究 通过对 制 备成形 的 Ｚ Ｍ一 Ｓ ５分子 筛 再 进行 疏 水 改 性处 理 ，希 望 能够 得 到 一种 高 疏 水 性 、且 ｃ 吸附性 能不 受影 响 的 Ｚ Ｍ一 分 子筛 吸 附材 料 。 Ｏ Ｓ ５
国家 ８ ３计 划 （０ ６ ６ ２ ０ ＡＡ０ Ａ３ ０ 资 助 项 目 ６ １） 收 稿 １ ：２ １一９２ 。收 修 改 稿 日期 ：２ １ １１ ３期 ０ １Ｏ—６ ０ １１－０
美 国天空实验室 、俄罗 斯 的 “ 平号 ”和 现在 的国际 空 间站采 用 的都是 四床式分 子 筛 吸附 Ｃ ２ 和 Ｏ
的方式 ，后来 又出现改进 的两床式 ，所用 的材料是 ５ 沸石分 子筛 ，它选 择性 地 吸附来 自座舱 中的 Ａ
Ｃ ，但 是 ５ 分子筛对 水分子 的亲和力也较 大 ，需Ｏ。 Ａ 认 为 高铝 沸石 对 Ｃ 吸 附作 用较 强 ，但 是 高铝 沸石 适用 于分 离极 性 较 Ｃ 弱 的混合 气 ，极性 的水 Ｏ Ｏｚ 分子 等更 易 占据 活性 吸附位 ，影 响 Ｃ 的吸 附效 果 。文献 Ｅ — １ 中对 Ｚ Ｍ一 Ｏ ８１ ］ Ｓ ５分子 筛 Ｃ 吸 附性 能 Ｏｚ 的研究 表 明 ，Ｚ Ｍ一 Ｓ ５因其 高 的结 晶度 和 比表 面 、三维 孔道 的结 构 ，对吸 附 Ｃ 有 良好 的应 用前景 。 Ｏｚ
多级孔道ZSM-5分子筛的合成及其催化应用
2015年第34卷第9期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·3311·化工进展多级孔道ZSM-5分子筛的合成及其催化应用崔生航，张君涛，申志兵（西安石油大学石油炼化工程技术研究中心，陕西西安 710065）摘要：多级孔道ZSM-5分子筛具有微孔沸石分子筛良好的择形催化性能和介孔材料优异的传质扩散性能，在催化领域显示出良好的应用前景。
本文综述了近年来多级孔道ZSM-5分子筛的研究进展，重点介绍了多级孔道ZSM-5分子筛的不同合成方法，包括后处理法、硬模板法和软模板法等，同时介绍了不同方法得到的多级孔道ZSM-5分子筛在催化反应中的应用，分析表明多级孔道ZSM-5分子筛以其良好的扩散性能和适宜的酸性提高了反应转化率和目标产物选择性。
最后对多级孔道ZSM-5分子筛的发展方向进行了展望，指出研发简单、经济和环保的新合成路线是多级孔道ZSM-5分子筛发展中的重大挑战，深入研究多级孔道分子筛中介孔的形成机理和开发具有多级孔道整体式催化剂以及负载型多级孔道ZSM-5分子筛是今后的研究重点。
关键词：多级孔道分子筛；ZSM-5；后处理；硬模板；软模板中图分类号：TQ 424.25 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2015）09–3311–07DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.09.016Hierarchical ZSM-5 zeolite：Synthesis and catalytic applicationsCUI Shenghang，ZHANG Juntao，SHEN Zhibing（Research Center of Petroleum Processing & Petrochemicals，Xi’an Shiyou University，Xi’an 710065，Shaanxi，China）Abstract：Due to high shape selectivity of microporous zeolite and the excellent mass transport of the mesoporous material，the hierarchical ZSM-5 zeolite has potential applications in catalytic field. The synthesis methods and application progress of hierarchical ZSM-5 zeolite in recent years are reviewed in this paper. Various approaches of hierarchical ZSM-5 zeolite synthesis were introduced，including post-treatment method，hard templating method and soft templating method. In addition，the catalytic applications of the as-synthesized zeolites were discussed. It was demonstrated that the reaction conversion and selectivity of target products were improved due to the excellent mass transport and appropriate acidity of the hierarchical ZSM-5 zeolite. This paper also forecasted the development of the hierarchical ZSM-5 zeolite in chemical industry. It was pointed out that the development of facile，economic and green routes towards the synthesis of hierarchical ZSM-5 zeolite would be a challenge in modern industrial catalysis. Research should focus on the mechanism of the mesopore formation，the development of the hierarchical ZSM-5 monolith zeolite as well as the supported hierarchical ZSM-5 zeolites.Key words：hierarchical zeolite；ZSM-5；post-treatment；hard template；soft templateZSM-5分子筛由于其独特的晶体孔道结构、可调变的酸性以及良好的水热稳定性等特点，使其具有特殊的“择形”催化及吸附分离性能，在石油化工、精细化工和环境保护等各个领域都有非常广泛的应用。
《高硅ZSM-5分子筛的无模板合成及工艺优化》
《高硅ZSM-5分子筛的无模板合成及工艺优化》一、引言高硅ZSM-5分子筛作为一种重要的催化剂材料，在石油化工、精细化工和环保产业等领域有着广泛的应用。
然而，传统的ZSM-5分子筛合成方法通常需要使用模板剂，这不仅增加了生产成本，还可能带来环境污染。
因此，研究无模板合成高硅ZSM-5分子筛的方法及工艺优化，对于推动催化剂材料的绿色合成和工业应用具有重要意义。
二、无模板合成高硅ZSM-5分子筛1. 原料选择与预处理无模板合成高硅ZSM-5分子筛的关键在于选择合适的原料并进行预处理。
常用的原料包括硅源、铝源、碱源等。
在合成过程中，需要对原料进行精细的配比和预处理，以确保合成出的分子筛具有较高的硅铝比和良好的结晶度。
2. 合成方法无模板合成高硅ZSM-5分子筛的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法等。
其中，水热法具有操作简单、成本低廉等优点，是较为常用的合成方法。
在水热法中，通过调整反应温度、反应时间、碱度等参数，可以获得不同硅铝比和结晶度的ZSM-5分子筛。
三、工艺优化1. 反应温度与时间优化反应温度和时间是影响ZSM-5分子筛合成的重要因素。
通过优化反应温度和时间，可以获得更高硅铝比和更好结晶度的分子筛。
研究表明，适当的提高反应温度和延长反应时间，有利于提高分子筛的硅铝比和结晶度。
2. 碱度优化碱度对ZSM-5分子筛的合成也有重要影响。
在无模板合成过程中，通过调整碱源的种类和用量，可以控制反应体系的碱度，进而影响分子筛的硅铝比和结晶度。
适当的提高碱度，有利于促进分子筛的合成和提高其硅铝比。
3. 添加剂的使用在合成过程中，可以添加一些助剂或表面活性剂，以改善分子筛的形貌、孔结构和表面性质。
例如，添加适量的有机胺类物质，可以调节分子筛的孔道结构和酸性，提高其催化性能。
四、性能表征与评价合成出的高硅ZSM-5分子筛需要进行性能表征与评价。
常用的表征手段包括X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、氮气吸附-脱附等温线等。
用ZSM-5降解液进行SBA-15分子筛合成的研究
称取 ８ ４ ． ８ｇ氢 氧 化 钠 溶 解 在 ７ ０ｍＬ去 离 子 水 中， 然后 在磁力 搅拌 下 加 入一 定 量 的 Ｚ Ｍ一 石 原 Ｓ ５沸
用 的方 法 。将 微 孔酸性 分 子筛 的晶胞 结构嵌 入介 孔
材 料 内部也是 实 现硅基 介孔 材料 酸性 功能化 的一 种
粉 （ ２ ９ ） 待 沸 石 原粉 完 全 分 散 均 匀后 （ 约 搅 １．５ ； ｇ 大
本文 以商用 的 Ｚ Ｍ－ 石 为原 料 ， 用 降解 法 Ｓ ５沸 采 来合 成孔壁 含有 沸 石结 构 单元 的 Ｓ Ａ １ Ｂ 。５介孔 分 子
筛 ， 察 了温 度 、 考 时间 、 Ｓ ５的硅 铝 比、 Ｚ Ｍ一 降解 液量 和 初始 凝胶 ｐ 值 对合 成产 物 的影 响 ， 出适 宜 的合 Ｈ 找
拌 ２ ） 装入带 聚 四氟 乙烯 内衬 的 反应 釜 中， １ ０ ， ｈ 在 ０ ｃ 下 反应 ２ 取 出 ， Ｉ ＝ ４ ｈ后 自然 冷却 ， 体 分层 ， 层 液 液 上 体用 作 降解液 ； 称取 ４ ０ １３固体 ， ． Ｐ ２ ｇ 加入 ９ Ｌ去 ３ｍ 离子 水 ，０℃ 下搅 拌 待 其溶 解 后 倒 入 ２ 酸 ； ８ ５ｇ盐 然
第３ ７卷 第 ４期
２１ ０ ０年
北京化工大学学报（ 自然 科 学 版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ｅｊ ｇ Ｕ ｉｅｓ ｙｏ ｅ ｃ ｌＴ ｃ ｎ ｌｇ Ｎａｕａ ｃｅ ｃ ） ｏ ｒ ｌ ｆＢ ｉｎ ｎｖ ｒｉ ｆＣｈ ｍｉａ ｅｈ ｏｏ ｙ（ ｔｒｌＳ ｉｎ ｅ ｎ ｉ ｔ ２ １ ００
Ｘ Ｄ、Ｅ 技 术 ， 察 了温 度 、 间 、 Ｓ ５的 硅 铝 比 、 解 液 用 量 和 初 始 凝 胶 ｐ Ｒ ＴＭ 考 时 Ｚ Ｍ一 降 Ｈ值 对 合 成 产 物 的 影 响 。结 果 表 明 ：
ZSM-5分子筛吸附剂应用于污染治理的研究进展
ZSM-5分子筛吸附剂应用于污染治理的研究进展袁亚伟; 李勇【期刊名称】《《无机盐工业》》【年(卷),期】2019(051)010【总页数】4页(P18-21)【关键词】ZSM-5分子筛; 吸附; 水污染; 大气污染【作者】袁亚伟; 李勇【作者单位】苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215000【正文语种】中文【中图分类】TQ424.25ZSM-5分子筛是目前最为常见且十分重要的分子筛催化剂之一，已经广泛应用于石油化工、煤化工及精细化工等催化领域。
虽然研究者们一直在探索ZSM-5分子筛在环境保护中的应用［1］，但其作为吸附剂，在环境吸附领域的研究仍在实验室研究阶段。
因此，本文综述了ZSM-5分子筛作为吸附剂处理大气以及水污染的研究，以期为实现工业化应用提供指导。
ZSM-5分子筛属于正交晶系，空间群为Pnma，晶胞参数为 a=2.017 nm，b=1.996 nm，c=1.343nm，由硅或铝原子为中心，采用sp3杂化与4个顶点处的氧原子成键，并通过氧桥相连形成五元环，8个五元环便构成了ZSM-5分子筛的基本单元［2］。
其孔道结构见图1，由尺寸为0.54 nm×0.56 nm和0.52 nm×0.58 nm的孔道交叉组成。
它没有A、X和Y型分子筛存在的笼，内部的孔道即为其空腔，均可成为有效吸附位点。
因此，ZSM-5分子筛特殊的孔道结构，使得ZSM-5分子筛具有较强的吸附能力，能够很好地吸附水和大气中的有毒有害物质。
图1 ZSM-5分子筛孔道结构示意图1 ZSM-5分子筛的性质1.1 吸附性能分子筛表面的原子受到非平衡力的作用，使得吸附剂表面存在过剩的自由能，具有较强的吸附作用，即色散力；同时由于分子筛孔穴中存在阳离子，骨架氧也带有负电荷，在这些离子附近还存在较大的静电力，因此分子筛的吸附作用是色散力和静电力的共同作用［3］。
ZSM-5分子筛是由交叉孔道构成，且孔道半径相比于其他分子筛或活性炭更小，仅能装下一个分子，因此被吸附的分子受到各个方向孔壁的色散力作用，呈现叠加效果，使其牢牢地被吸附在分子筛孔道内。
ZSM-5分子筛的合成及影响因素探讨2
ZSM-5分⼦筛的合成及影响因素探讨2ZSM-5分⼦筛的合成及影响因素探讨[摘要] 通过改变硅源、模板剂、合成原料的配⽐，调控原料的pH值等⽅法，制备了不同硅铝⽐，不同形貌及晶粒⼤⼩的ZSM-5分⼦筛；探讨了合成因素对ZSM-5分⼦筛结晶性能及原料配⽅变化对合成产物的影响。
[关键词] ZSM-5，合成，模板剂，影响因素.在⽯油炼制⼯业与化学⼯业中，有90%以上的⼯艺过程需要使⽤催化剂。
具有独特的分⼦择形性能、⾼的催化活性与⽔热稳定性的沸⽯分⼦筛催化剂在⼯业催化中占据着主要地位1，2。
ZSM-5分⼦筛是美国Mobil⽯油公司开发的⼀类⾼硅铝⽐的中孔沸⽯分⼦筛3，具有独特的结构与物理化学性质，在⽯油化⼯、精细化⼯与环保中有⼴泛的应⽤，⾃其发明以来在国际催化界备受青睐4。
⾄今关于ZSM-5的合成与改进⽅法研究仍不断见诸专利⽂献5，6。
ZSM-5分⼦筛的合成⼀般采⽤⽔热法，基本原料为含硅和铝的化合物，通过硫酸调控料液的碱度，并加⼊⼀定量的结构导向剂或模板剂，于合成釜中在100~200℃范围内⾃⽣压⼒合成7。
由于合成所⽤原料及其配⽐的变化与模板剂的不同，对制备的ZSM-5分⼦筛的纯度、晶形及晶粒⼤⼩均有影响。
通常在ZSM-5分⼦筛晶体⽣成过程中伴随有α-SiO2的⽣成，如果合成条件控制不当，还有可能⽣成⽅沸⽯或丝光沸⽯等。
本⽂以硅酸钠和⽔玻璃为硅源，硫酸铝为铝源，⼄⼆胺、正丁胺以及四丙基氢氧化铵(TPA)为模板剂，合成了⼀系列不同形貌及晶粒⼤⼩的ZSM-5分⼦筛。
在此基础上，通过调控合成原料的配⽐、料液的pH值以及模板剂的变换等⽅法，研究了影响ZSM-5分⼦筛结晶性能的影响因素；并针对合成过程中可能⽣成⽅沸⽯、丝光沸⽯及α-SiO2等问题进⾏了探讨。
1 实验部分1.1 分⼦筛的合成分⼦筛的合成采⽤静态⽔热法，在100mL的不锈钢⾃⽣压⼒晶化器内进⾏。
所⽤原料为：硅酸钠或⽔玻璃(模数3.6)为硅源，硫酸铝为铝源，⽤硫酸调节料液的pH值。
ZSM-5分子筛催化剂介绍
ZSM-5 催化剂失活机理较为复杂, 一般认为, 积炭是酸催化剂失活的主要因素, 但除了积炭以外, 中毒、金属沉积、固态反应和烧结等均可造成 ZSM-5 催化剂活性的 降低甚至失活, 而全面分析有关 ZSM-5 催化剂的失活原因及再生方法的研究较少。通 过查找资料分析，归结 ZSM-5 分子筛失活的原因有以下四点：
３.６ 柴油加氢降凝
我国大部分原油属于石蜡基或中间基原油，蜡含量较高，导致馏分油凝点也高。 从我国２００５年柴油产需情况看，柴油供应仍不能满足要求。柴油加氢降凝技术不 但可以满足寒冷地区对低凝点柴油的需要，而且也是增产柴油的有效手段。
柴油加氢降凝工艺的技术关键是加氢降凝催化剂。最初的加氢降凝催化剂是用有 机模板剂合成的 ZSM-5 分子筛为基质制备的，缺点是价格昂贵，起始反应温度高，且 存在环境问题。中国石化抚顺石油化工研究院以直接法合成的 ZSM-5 分子筛为基质，
４.失活 ZSM－５催化剂的物相未发生根本变化。酸性分析结果表明：ZSM 一 5 催化剂的强酸中心尤其是较强 B 酸中心是导致结炭的主要活性中心。尽量降低催化剂 中的强 B 酸和强 L 酸中心，可以减缓催化剂的失活速率。
5
ZSM-5 分子筛催化剂介绍
2012
口市电炉制造厂);晶型分析仪: X- RAY, 3B 型(日本理学); Hitachi - 650 型扫描电 镜;粒度分析仪:BI- XDC 型美国粒度仪和激光粒度仪。
４.２ ZSM-5 分子筛合成路线
ZSM-5 分子筛合成路线如图４－１所示。
图４－１ ZSM-5 分子筛合成工艺示意图
2
ZSM-5 分子筛催化剂介绍
2012
２.２ 耐酸性
ZSM-5 沸石具有良好的耐酸性，它能耐除氢氟酸以外的各种酸。
《干胶转化制备ZSM-5分子筛以及其应用》
《干胶转化制备ZSM-5分子筛以及其应用》篇一干胶转化制备ZSM-5分子筛及其应用一、引言随着石油资源的日益枯竭和环保要求的不断提高，对高效、环保的催化剂需求日益增长。
ZSM-5分子筛因其独特的孔道结构和良好的催化性能，在石油化工、精细化工等领域具有广泛的应用。
本文旨在探讨干胶转化法制备ZSM-5分子筛的工艺及其应用。
二、干胶转化制备ZSM-5分子筛1. 原料选择与预处理干胶转化法制备ZSM-5分子筛的原料主要包括硅源、铝源、模板剂等。
硅源一般选用硅溶胶或硅酸酯，铝源则常用偏铝酸钠或拟薄水铝石。
模板剂则选用四丙基氢氧化铵（TPAOH）等有机胺。
在制备过程中，需对原料进行精细的预处理，如干燥、研磨、混合等，以保证原料的纯度和均匀性。
2. 干胶转化过程干胶转化过程是将预处理后的原料混合均匀，经过一定的温度和压力条件，使原料发生凝胶化、晶化等反应，最终形成ZSM-5分子筛。
此过程中，需严格控制反应条件，如温度、压力、反应时间等，以保证分子筛的结晶度和纯度。
3. 产物处理与表征制备得到的ZSM-5分子筛需经过洗涤、干燥、煅烧等处理，以去除模板剂和其他杂质。
然后通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、氮气吸附-脱附等手段对产物进行表征，以评估其结构、形貌和性能。
三、ZSM-5分子筛的应用1. 石油化工领域ZSM-5分子筛在石油化工领域具有广泛的应用，主要用于催化裂解、异构化、烷基化等反应。
其独特的孔道结构和酸性催化性能使其在这些反应中表现出优异的催化性能，能有效提高石油产品的产量和质量。
2. 精细化工领域ZSM-5分子筛还可用于精细化工领域的催化反应，如酮类化合物的合成、醇类化合物的脱水等。
其高比表面积和良好的热稳定性使其在这些反应中具有较高的催化活性和选择性。
3. 其他领域此外，ZSM-5分子筛还可应用于吸附分离、环境治理等领域。
其优异的吸附性能和良好的再生性能使其在这些领域具有广阔的应用前景。
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１ Ｚ Ｍ． 分 子 筛的 改性进 展 Ｓ ５
ＺＭ ５ Ｓ 一 分子筛 的改性 方法按 目的划分 ，大体可 以分为两个方 面 ： １ 调节分子筛的酸强度与酸量，主要通过在Ｚ Ｍ ５ ） Ｓ 一 表面负载金属或非金 属氧化物 、分子筛的脱锅 补铝等方式来实现 。２ 调节分子筛的孔道 ， ） 般可通过酸碱处理或化学硅沉积的方法来达到目的。
摘 要 本文综述 了近年来Ｚ Ｍ ５ Ｓ 一 沸石分子筛 的改性研究进 展 ，重点从 酸性调节和孔 道调节对 近年来的改性研 究进行归纳 总结 ，ＸＺ Ｍ一沸 ￣Ｓ ５
石分子 筛的研发 Ｊ 具有促进作用 。 ． 作
关键 词 ＺＭ一分 子筛 ；改性 ；酸 陛；孔道 Ｓ ５
中圈分 类号 Ｔ 文献 标识 码 Ａ 文 章 编号 １７—６ １（０ １２ ０ １— ２ Ｑ ６ ３９７一２ １）２—２２ ０ １
一
丙烯／ 乙烯质量 比大幅度提高 。而在Ｚ Ｍ一 中引入 ｗ，将 中和催化剂的强 Ｓ ５ 酸位 ，降低酸性和酸强度 ， 抑制ｃ烯烃裂解过程 的芳构化和氧转移等副 反应的发生 ，可增强催化剂 的抗积碳能力 ，并促进催化裂解过程中发生 的歧 化反应 ，提高丙烯的选择性和收率 。彭忐光等利用硝基甲烷还原法 制备了纳米Ａ 颗粒 ，并用于对Ｚ Ｍ ５ ｕ Ｓ 一 的改性 ，所制备的催化剂对分子氧 化 Ｂ一 紫罗兰酮具有较好的催化性能。 目前金属氧化物改性Ｚ Ｍ一 的重要趋势是利用双组份甚至多组分埘 Ｓ ５ Ｚ Ｍ一 催化剂进行修饰 ，以期获得更加优异的催化性能 。邱定安等在研 Ｓ ５ 究Ｐ Ｚ Ｍ ５ ｔ Ｓ 一 对丙烷 脱氢反应催化性能 时发现 ，在催 化剂 中引入助剂ｓ ， ／ ｎ 可 以明显提高Ｐ Ｚ Ｍ ５ ｔ Ｓ － 催化剂丙烷脱氢催化活性和选择性 ， ／ 随着ｓ 量的 ｎ 增加 ，负载型ＰＳ ／Ｓ ５ ｔｎＺ Ｍ一 催化剂氢化学吸附量 和丙 烷脱氢活性 明显增 加 ，但当Ｓ ／ 摩尔 比超过６ ｎ ，Ｓ 物种被还原 ， ｎｔ Ｐ ．￣ ｎ ５ 致使催化剂氢化学吸附 量和丙烷脱氢活性 下降。同时 ．随着Ｚ Ｍ ５ Ｓ 一 硅铝 比的增加 ，Ｐ ｎ Ｓ 一 ｔ／Ｍ ５ ＳＺ 表 面酸中心数量 和强酸 中心数量 越低 ，当ｓ０ ， ｌ １ ｉ ， ， 摩尔 比增加至 １ ８ Ａ０ ０ 时 ，催化剂对丙烷脱氢反应的催化活性逐 步提高 ，且积碳量逐渐下降 ，
２ １ ２
பைடு நூலகம்
理论研究苑
２年 ４ 科 ２ Ｌ ０ 第期 １ 藉 １
ＺＳ ５ Ｍ一 沸石分子筛改性 研究进展
齐 静 ，黎水宝
（． １ 神华 夏煤业集团煤炭化学＿ 业分公 司研发中心 ，宁夏银川 ７ ０ １ ； ． ＝ ＿ ＝ ｒ ： ５ ４ １ ２宁夏Ｃ Ｍ Ｄ 环保服 务中心 ，宁夏银Ｊ ７ ０ ０ ） ｉ ５ ０ １ Ｉ
沸 石是分子筛 中应用最广泛 的物质 ，是具有 四面体骨架结构 的硅
铝酸盐 ，具有 分子筛作用的沸石 ， 通常称为沸石分子筛。Ｚ Ｍ ５ Ｓ 一分子筛 （ｅｌ ￣ｃ ｖ ｏｉ ｕ ｈｒ ） Ｚｏｔ％ ｏ ｂ ｍ ｅ５ 是其中非常重要的一种人Ｔ合成的沸石 ｉ ｅ ｎＭ ｌ Ｎ 分子 筛 ， 由美斟Ｍ ｂ 石油公 司于 ｌ７ 年首次开发 的高硅 维直孔道 是 ｏｉ ｌ ９２ 结构沸石 ，属于第二代沸石 ， 具有二维的孔道系统 ，独特 的交叉孔道结 构 。Ｚ Ｍ ５ Ｓ 一 分子筛还具有很高的水热稳定性 、择形性 和亲油疏水能力， 加上 特殊的■维交 叉孔道 体系 ，使其成 为石油 化Ｔ领域首选 的催化 材 料，在催化裂化 、 催化重整 、润滑油馏分脱蜡 、乙烯苯烃化 、 甲苯异 二 构化 、甲醇转化汽油 、甲醇／ 二甲醚制丙烯 、甲苯歧化等装置中得到广泛
１１ 酸 性 调 节 ．
通过调节Ｚ Ｍ ５ Ｓ 一 的酸强度或者酸量 ，使其具有较为适 中的酸性 ，一 方面可以减少无需的副反应发生 ， 从而提高催化剂 的选择性 ，另一方面 可减少催化剂因积碳而导致的失活，延长催化剂使用寿命。 １． ． １氧化物改性 １ 对 于中等强度酸性 氧化物改性 ，磷化 物是采用最 多的改性物质 。 Ｋ ｅｉｇ ａｄｎ等用磷化合物改性ｚ Ｍ一 沸石后 ，Ｍ Ｏ ， ｃ ｓ ５ Ｔ 的ｃ 一 烯烃选择性达 ７ ％， 为是 由于处理后较强酸中心减少所造成的。Ｚ ａ等采用磷 酸、 ０ 认 ｈｏ 氧化锆改性 Ｈ Ｓ ５ 于Ｄ 转化制烯烃的研究 ，甲醇转化率达 １０ Ｚ Ｍ一 用 ＭＥ ０ ％， 丙烯摩尔选择性达４ ％，总低碳烯烃６ ． ５ ４ ％。采用磷化物进行改性 ， ６ 不 但可 以有效减少Ｚ Ｍ ５ Ｓ 一 表面的强酸 中心 ，还将 改变分子筛表面的亲水性 能。另外 ， 杨静等采用密度泛 函理论和团簇模型 ，从微观角度通过计算 证实 了磷改性可提高Ｚ Ｍ－ 的水热稳定性 。 Ｓ － － ５ 采用 中性 或略偏碱性氧化 物 （ 如锌 的氧化 物等 ） Ｓ ５ 对Ｚ Ｍ一 进行修 饰 ， 制备的催化剂主要用于低碳烃的芳构化反应 。在芳构化反应 中， 所 除要 求催化剂应具备较好 的催化性能外 ，最 主要 的是提高催化剂 的抗 积碳 能力。在Ｚ Ｍ ５ Ｓ 一 中引入Ｚ Ｏ ｎ ｎ ，Ｚ 与分子筛表面活性 中心产生相互作 用，在分子筛孔道中可形成较强的Ｚ — 型Ｌ 碱中心，可 以促进低烃烃 ｎ Ｏ 酸一 的芳构化 ，还能减缓催化剂 的积碳速率。孙玉建等将ｚ 改性Ｚ Ｍ ５ ｎ Ｓ 一 应用 于乙烯 的无氧芳构化反应中 ，鉴于乙烯的高反应活性 ，高硅铝 比催化剂 失活更慢 ，寿命明显延长 ，显示 了良好的抗积碳性能 ；另外，研究还 表明， 于ｚ 具有脱氢环化的功能，随着ｚ 含量的增加 ，芳烃选择性增 ｎ ｎ 大， 但催化剂积碳将显著增加。 王清遐等用Ｍ 改性ＩＺ Ｍ ５ 于Ｍ ０ ｇ ￣ Ｓ 一用 Ｔ 反应 ，在５０℃下 ，Ｃ － 烯 ０ ２Ｃ ＝ 烃的收率可达９ ％，其中丙烯的含量达Ｎ５ ｅ。同一研究小组还研究 了 ０ ｏ￣ Ｍ亿Ｍ５ ｇ Ｓ 一 的制备条件对催化剂性能的影 响，认为Ｍ ／Ｓ 一 的择形性与 ｇ Ｍ５ Ｚ Ｍ 的添加方式有关 ， ｇ 快速的离子交换 比常规 的方法有效 。｝ 飞等发现ｃ ａ 改性Ｈ Ｓ 一 后 ， ａ Ｚ Ｍ ５ Ｚ Ｍ ５ Ｃ ／ Ｓ 一催化剂的稳定性与转化产物中低碳烯烃的总 Ｈ 选择性均显著提高 ，丙烯选择性 ＩＣ改ｆ前的３％ 高Ｎ４％。 ￣ａ 生 ｔ ０提 ｏ Ｚ Ｍ 上负载稀土金属或贵金属 ，将Ｘ Ｚ Ｍ ５ Ｓ ＿． Ｃ Ｓ 一 的催化性 能产生重要 影响。任丽萍等采用Ｌ对于Ｚ Ｍ ５ ａ Ｓ 一进行改性 ，并将改性后的催化剂用于 ｃ烯烃催化裂解制丙烯的反应中。研究表明 ，由于Ｉ 的引入 ，明显 降低 ． 丑 了ＺＭ ５ Ｓ 一 的强酸 中心含量 ， 而使催化剂 的活性降低 ，同时加大了氢转 从 移反应的程度 ，使得ｃ＋ 与丁烷的选择性增加，降低 乙烯选择性 ，从而使