国家自然科学基金(20973123) 作品数:48 被引量:147 H指数:6 相关作者: 窦涛 李晓峰 杨冬花 李玉平 狄春雨 更多>> 相关机构: 太原理工大学 中国石油大学(北京) 太原科技大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 山西省自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 化学工程 环境科学与工程 轻工技术与工程 更多>>
ZSM-5/SAPO-34复合分子筛的合成及甲醇制烯烃催化性能 被引量:2 2015年 将预处理的ZSM-5分子筛加入到SAPO-34分子筛的合成混合物中,合成了ZSM-5/SAPO-34双微孔复合分子筛。采用XRD、SEM、FT-IR、NH3-TPD对其结构及物化性能进行了表征,并以甲醇制烯烃(MTO)反应对其催化性能进行了评价。结果表明,以该复合分子筛为催化剂时,甲醇转化率可以长时间维持近100%水平,其催化稳定性远远高于SAPO-34分子筛;与ZSM-5分子筛和相应的机械混合样品相比,具有更高的乙烯、丙烯选择性。因此,ZSM-5/SAPO-34复合分子筛有可能是一种适宜的MTO反应催化剂。 孙翠娟 李玉平 王艳悦 张佳丽 李晓峰 窦涛关键词:ZSM-5分子筛 SAPO-34分子筛 复合分子筛 甲醇制烯烃 MTO EU-1分子筛相邻酸性位的DFT计算和酸性表征 被引量:6 2014年 利用量子力学中的密度泛函理论(DFT),对EU-1分子筛中与T1、T2、T3、T6、T7、T8位相邻的骨架铝原子的落位稳定性及酸强度进行理论计算.通过计算得知,双Al原子在EU-1分子筛骨架中优先落位于Al7(Si6-Si7)Al8、Al1(Si2-Si2)Al1、Al2(Si1-Si2)Al2、Al1(Si2-Si2)Al3、Al1(Si2)Al3;根据(Al/Si,H)取代能确定了质子的落位,质子氢较易落位于(O12-H)Al1-(O12-H)Al1、(O12-H)Al1-Al1(O13-H)、(O12-H)Al1-Al1(O12-H)、(O14-H)Al2-(O14-H)Al2、Al2(O12-H)-(O14-H)Al2、Al1(O12-H)-(O15-H)Al3、(O26-H)Al7-Al8(O28-H);且根据质子亲和势分析知,EU-1分子筛骨架中质子氢落位于NNN位的Brnsted酸强度小于NNNN位.借助1H MAS NMR分析合成的不同硅铝比的样品,可知硅铝比低的EU-1分子筛Brnsted酸吸收峰的面积增加;由NH3-TPD可知硅铝比低的EU-1分子筛的强酸脱附峰温度降低,酸强度减小.硅铝比低的EU-1分子筛的强酸表现出酸量高、酸强度低的性质. 代蓉 杨冬花 郑子良 吕爱凝 李建华 窦涛 韩培德关键词:密度泛函理论 TPAOH/NaOH混合碱体系对ZSM-5沸石的改性及其催化性能研究 被引量:26 2012年 采用四丙基氢氧化铵和氢氧化钠有机无机混合碱TPAOH/NaOH体系对ZSM-5分子筛进行改性处理,得到了具有介孔和微孔的ZSM-5分子筛。用XRD、N2吸附脱附、NH3-TPD、SEM等手段对改性后的产物进行表征。结果表明,碱处理ZSM-5分子筛会使分子筛同时脱硅和脱铝。当混合碱体系中总OH-浓度一定时,随TPA+/OH-比值的降低和处理时间的延长,均会使分子筛的微孔结构数量减少,介孔结构数量增加。同时,还会改变分子筛的酸性,TPA+/OH-比值适合的混合碱体系可在生成介孔的同时最大限度保留微孔结构,并减少分子筛的强酸数量,在甲醇制烯烃反应(MTO)中表现出较高的丙烯选择性。与无机碱NaOH相比,TPAOH对分子筛的改性速率较慢而且温和,具有可控性,可以起到孔道生长调节剂的作用。 李莎 李玉平 狄春雨 张鹏飞 潘瑞丽 窦涛关键词:ZSM-5 碱处理 MTO 自制ZSM-5分子筛对甲苯气体的吸附-脱附性能 被引量:9 2013年 考察了自制ZSM-5分子筛对甲苯气体的吸附-脱附性能,并与市售MCM-22分子筛进行了对比实验。实验结果表明:在吸附温度为25℃、进口甲苯质量浓度为840 mg/m3、吸附气体流速为0.016 m/s、床层高度为15 cm的条件下,出口甲苯质量浓度达到0.8 mg/m3时的穿透时间为82 min,吸附效率为4.26 mg/g;在脱附温度为80℃、脱附气体流速为0.016 m/s的条件下,脱附35 min时出口甲苯质量浓度达到最大,为1 220 mg/m3。自制ZSM-5分子筛的吸附-脱附性能优于市售MCM-22分子筛。 郭昊乾 屈文山 李晓峰 窦涛关键词:甲苯 挥发性有机化合物 ZSM-5分子筛 废气处理 阳离子聚丙烯酰胺絮凝回收利用SAPO-34分子筛母液 被引量:1 2017年 利用阳离子聚丙烯酰胺和稀盐酸组合絮凝的方法,将SAPO-34分子筛晶化母液中的磷铝物种经絮凝、干燥、粉碎后,添加一定量的硅铝等原料,在干胶转化体系下合成出具有片层堆积晶的多级结构SAPO-34分子筛。结果表明,制备的SAPO-34分子筛介孔孔容高达0.40cm3/g,其在甲醇制烯烃(MTO)反应中催化寿命达到200min,双烯(乙烯+丙烯)选择性达到87%.本研究提出的分子筛晶化母液处理工艺具有简单、经济、高效、绿色环保等特点。 狄春雨 李志宏 何祖光 窦涛 范彬彬关键词:聚丙烯酰胺 SAPO-34 MTO 含铁系元素的EU-1分子筛的水热晶化动力学 被引量:1 2013年 以实验室自制的溴化六甲双铵(HMBr2)为模板剂,通过水热法快速合成出含Fe,Co或Ni杂原子的EU-1分子筛.通过研究晶化过程中电位和相对结晶度的变化,得出了晶化过程中胶体粒子表面电荷及动力学参数.结果表明,Fe,Co或Ni的引入对EU-1分子筛晶核的形成有很好的促进作用,Fe,Co或Ni阳离子的空d轨道可以加速低聚物硅的形成,这些结构在晶化过程中加速了晶体的成核和生长,导致其成核时间明显缩短,成核速率和晶体生长速率显著加快,表观活化能减小.表观成核活化能E n大于表观生长活化能E g,说明成核过程是速率控制步骤,因此采用较高的晶化温度有利于含铁系元素的EU-1分子筛成核,且能加快晶体生长过程. 杨冬花 石宝宝 王新波 武正簧 刘霞 窦涛关键词:表观活化能 结晶动力学 ZETA电位 金属原子 不同加铝方式对SAPO-34分子筛合成及MTO催化性能的影响 被引量:1 2016年 在水热合成体系中,以三乙胺(TEA)和四乙基氢氧化铵(TEAOH)为混合模板剂,考察了在初始凝胶形成过程中铝源的加入方式对合成SAPO-34分子筛及甲醇制烯烃(MTO)催化性能的影响;通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气等温吸附脱附(BET)、^(29)Si固体核磁(^(29)Si MAS NMR)、氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)等方法对合成产物进行物性表征,并研究了其在甲醇转化制烯烃(MTO)反应中的催化性能。结果表明,随着首先加铝量的增加,粒径有逐渐变小的趋势,且逐渐出现板层状形貌的SAPO-34分子筛;同时,产物分子筛骨架中Si(4Al)配位结构的数量增加,强酸比例在逐渐增大,且酸密度增加;随着强酸比例和酸密度的提高,SAPO-34分子筛在MTO催化反应中的寿命逐渐延长,丙烯选择性逐渐增大而乙烯选择性逐渐减小。 李晓峰 王平 梁光华 狄春雨 李志宏 王龙 窦涛关键词:SAPO-34分子筛 成胶 MTO 片层SAPO-34分子筛的合成、表征及其在甲醇制烯烃(MTO)中的催化性能 被引量:2 2016年 以SAPO-34分子筛母液中的微晶作为晶种,在水热体系中成功合成了片层结构SAPO-34分子筛,且母液可以多次循环使用。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N_2等温吸附-脱附(BET)、NH3程序升温脱附(NH+3-TPD)等技术对合成的SAPO-34分子筛样品进行了表征和分析,并评价了其对MTO反应的催化性能。结果表明,与立方结构的SAPO-34分子筛相比,使用母液合成的片层结构SAPO-34分子筛样品的结晶度、比表面积略低,酸性、水热稳定性相当。在450℃、3.0h-1的条件下,片层结构的SAPO-34分子筛在催化MTO反应中拥有更长的寿命,同时缩短了MTO反应的诱导期。 王龙 李晓峰 王平 狄春雨 景超 梁光华 窦涛关键词:SAPO-34 母液 片层 MTO 双头铵模板剂辅助合成板层状SAPO-34分子筛及MTO催化性能表征 被引量:5 2016年 以三乙胺和四乙基氢氧化铵为混合模板剂,在反应体系中添加一定量氢氧化六甲双铵为辅助模板剂,成功合成出板层状SAPO-34分子筛,考察了添加辅助模板剂对SAPO-34分子筛合成过程的影响;采用XRD、SEM、FT-IR、XRF、NH3-TPD和低温N_2吸附-脱附等手段表征所合成样品,并评价了其在甲醇制烯烃(MTO)反应中的催化性能。结果表明,一定范围内,随着双头季铵碱添加量的增加,所合成的板层状SAPO-34分子筛晶粒粒径变小,强酸量变低;小晶粒板层状形貌的SAPO-34分子筛在MTO催化反应中表现出了更长的寿命、更短的诱导期,并能得到更高的(乙烯+丙烯)选择性。 李晓峰 王平 狄春雨 李志宏 高萌 窦涛关键词:SAPO-34分子筛 甲醇制烯烃 Ce-EU-1分子筛的合成和表征 被引量:5 2011年 采用水热法,以溴化六甲双铵(HMBr2)为模板剂,硅溶胶、偏铝酸钠为硅铝源,以六水硝酸铈为铈源合成了稀土Ce-EU-1分子筛,并通过XRD、FTIR、紫外-可见漫反射光谱、热重分析(TG-DTG)和氮气吸附-脱附等测试手段对合成样品的孔道结构、物化性能及Ce的存在状态进行了表征。XRD结果表明,合成样品不仅具有很高的纯度和结晶度,为典型的立方有序排列的EU-1结构,而且部分Ce已取代Si或Al进入微孔分子筛的骨架。样品的FTIR图谱在980cm-1附近有明显的Si—O—Ce特征吸收峰,证明Ce存在于分子筛的骨架中。紫外-可见漫反射图谱显示,在253nm附近出现O—Ce之间的电子跃迁特征峰,进一步证明了Ce进入了分子筛骨架。氮气吸附-脱附结果表明了Ce的掺入对分子筛的物化性能和孔道结构产生了影响。同时考察了镧系其他金属离子(Ln:La、Nd、Sm和Gd)对EU-1分子筛的影响,发现随着镧系离子半径的减小,Ln-EU-1分子筛的相对结晶度逐渐降低,晶胞体积减小。 杨冬花 周志宽 赵君芙 葛超 窦涛关键词:稀土 水热法