高岭土原位合成纳米y型分子筛的研究.pdf

2009年1O月石油炼制与化工PETROLEUMPROCESSINGANDPETROCHEMICALS第4O卷第1O期高岭土原位合成纳米Y型分子筛的研究熊江喜(中国石油四川I石化有限责任公司,成都610036)摘要以苏卅I高岭土为原料,经过高温焙烧、低温制备合成液、原位晶化等方法合成出结晶度较高的纳米Y型分子筛,并采用XRD,SEM,TG—DTG,N吸附等手段对该分子筛进行表征。结果表明,用苏州高岭土为原料可以原位合成出结晶度较高、无杂晶的纳米Y型分子筛,粒度在100nm左右。所得分子筛比表面积较大,孔径分布较集中,热和水热稳定性较好。关键词:高岭土纳米晶体Y型分子筛孔分布1前言以高岭土为原料制备分子筛的研究在国内外早有报道口]。我国高岭土存储量丰富,如能将高岭土应用在分子筛的合成工业中将大大降低生产成本。催化剂r3]、加氢裂化催化剂及其它裂化反应中得到广泛应用。随着纳米技术的发展,当分子筛的粒度从常规的微米级降低到纳米级后,它的一些性质如催化性能、热稳定性、吸附性和化学性质等都发生了较大的变化。相对于普通粒径分子筛,纳米分子筛具有更大的比表面积,较高的化学活性,因而使纳米分子筛比常规的微米分子筛表现出更大的优越性。为此,开发纳米Y型分子筛对充分利用我国天然资源、降低生产成本和节约能源、减少污染具有重要的意义和经济价值。本研究以苏州高岭土为原料,经过高温焙烧、低温制备合成液、原位晶化等方法合成出结晶度较高的纳米Y型分子筛,并采用XRD,SEM,TG—DTG,Nz吸附等手段对该分子筛进行表征。,其组成见表1。高岭土的主要成分为高岭石A1[z]EOH],并含有少量的铁及微量的镍、铜、钛等杂质。该类高岭土结构中氧化铝含量低,而氧化硅含量较高,是优良的原位晶化原料。按照m(苏州高岭土):m(NaOH)一3~5的比例称量苏州高岭土和NaOH混合物2kg放入研磨机中研磨粉碎,然后将粉碎好的混合料在空气气氛下以5~10℃/min的速率升温到800℃,恒温焙烧4h,得到偏高岭土备用。表1苏州高岭土的组成w,%+,在原位合成纳米Y型分子筛时铝源过量,因此,合成纳米Y型分子筛前须加入一定量的硅酸钠(NazSiO。·9HzO)以调节合成体系的硅铝比。在0~5℃条件下,将一定量的硅酸钠与偏高岭土混合,然后加入NaOH、去离子水,搅拌一定时间后加入一定量事先制备好的导向剂,再搅拌5h后,在0~5℃的条件下静置老化12h,将老化后的浆料转移至带四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜内,在90~100。C条件下晶化12h,最后经过抽滤、洗涤、干燥得到结晶产物。其中制备导向剂的物质的量比为:n(SiO2)/n(Alz03)/n(NaOH)一(~)/(~)/(27~35),首先量取上述配比的原料,依次将硅源和铝源在搅拌的条件下加入到碱液中,,转入35℃的烘箱中静置12h,待用。(CuKa收稿日期:20